Des nanofils pour un éclairage à semi-conducteurs efficace à base de DEL
Les DEL remplacent progressivement les tubes fluorescents dans les solutions d'éclairage à semi-conducteurs. Elles convertissent le courant électrique directement en lumière et possèdent une très longue durée de vie opérationnelle. L'éclairage à semi-conducteurs actuel basé sur des DEL repose sur une combinaison de DEL violettes avec des phosphores émettant dans la partie jaune et rouge du spectre pour produire une lumière blanche. Ceci étant, le projet NWS4LIGHT (Nanowires for solid state lighting), financé par l'UE, visait à développer des DEL améliorées pour quatre longueurs d'onde de lumière clés dans le spectre visible: bleu, vert, jaune et rouge. Plusieurs structures de nanofils pour applications DEL ont été développées, notamment les structures DEL (NW-LED) à nanofils (NW) classiques et à cœur-coquille basées sur du nitrure gallium indium et des systèmes de matériaux de phosphure indium gallium déjà utilisés pour des DEL planaires disponibles dans le commerce. Les partenaires du projet ont commencé par caractériser les propriétés physiques à l'aide de nouvelles méthodes expérimentales, à savoir la microscopie optique, électronique et les techniques analytiques rapides. Cela a conduit à de nouveaux développements comme la cartographie et la mesure de profils de structures NW-LED simples. Une installation de production a été mise sur pied pour tester les NW-LED développées. Pour la croissance des nanofils, les chercheurs ont démontré qu'un processus chimique utilisé pour produire des matériaux performants et de qualité est idéal pour développer des structures NW-LED cœur-coquille de manière très précise. L'équipe NWS4LIGHT a fait la démonstration d'une technologie de traitement pour les NW-LED avec un processus de tranche sur une ligne de fabrication de tranche commerciale. Pour ce faire, l'équipe a comparé les performances prévues des NW-LED avec le lumen, la maintenance des couleurs, l'efficacité des prises murales, la fiabilité et les coûts de production projetés. Les membres de l'équipe ont illustré avec succès que les NW-LED peuvent être produites à l'aide d'une technologie qui leur permet d'être intégrées dans des systèmes avec plusieurs appareils. Les NW-LED de NWS4LIGHT éliminent l'utilisation des matériaux dangereux et augmentent la durée de vie et l'efficacité via l'élimination du phosphore. Les NW-LED polychromatiques offrent également une meilleure possibilité de personnaliser la lumière en fonction des besoins. Cette solution à bas coût améliorée devrait tirer parti d'un grand marché commercial avec d'importants avantages pour les producteurs et l'économie de l'UE.
Mots‑clés
Éclairage à semi-conducteurs, diodes électroluminescentes, NWS4LIGHT, nanofils
