據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)3月20日?qǐng)?bào)道，美國(guó)北卡羅來(lái)納州立大學(xué)的科學(xué)家日前開(kāi)發(fā)出一種新技術(shù)，能夠在不增加用電量的情況下大幅提升發(fā)光二極管(LED)的亮度。與此同時(shí)，借助一種特殊的涂層材料，這種新型LED與普通LED產(chǎn)品相比更為穩(wěn)定，適應(yīng)性更強(qiáng)。相關(guān)論文在線發(fā)表在國(guó)際著名化學(xué)期刊《朗繆爾(Langmuir)》上。

論文第一作者、美國(guó)北卡羅來(lái)納州立大學(xué)博士斯圖爾特·威爾金斯稱，他們是通過(guò)在極性氮化鎵半導(dǎo)體上涂布一種自組磷酸基涂層的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的的。

研究人員首先通過(guò)多層自組裝技術(shù)用氮和鎵制造出氮化鎵。而后又增加了包含有機(jī)磷分子的磷酸基，將其涂布在氮化鎵材料的表面上。氮化鎵半導(dǎo)體的使用提高了LED的發(fā)光效率，磷酸基材料則保證了氮化鎵的穩(wěn)定性，使其不易與環(huán)境中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，減少其在溶液中被溶解的可能。

“提高氮化鎵的穩(wěn)定性是非常重要的。”威爾金斯說(shuō)，“因?yàn)檫@能為新技術(shù)未來(lái)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域創(chuàng)造條件。例如，植入式傳感器。”

據(jù)了解，與市場(chǎng)上常見(jiàn)的硅半導(dǎo)體LED相比，氮化鎵半導(dǎo)體可提高光輸出。如果在同樣的電力消耗下，硅半導(dǎo)體LED的光通量能達(dá)到1000流明，氮化鎵半導(dǎo)體LED的光通量將能達(dá)到2000流明以上。因此，基于氮化鎵半導(dǎo)體的LED發(fā)光效率更高，更節(jié)能。此外，與硅半導(dǎo)體LED相比，氮化鎵半導(dǎo)體LED體積小、重量輕，更易實(shí)現(xiàn)集成。