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Smart Nanostructured Semiconductors for Energy-Saving Light Solutions

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Schalten Sie das Licht an

Modernste Nanotechnologie hat die Entwicklung neuer Leuchtdioden (LED) ermöglicht, die viel stabiler und energieeffizienter als die derzeit verfügbaren Lichtlösungen sind.

Energie

Da Energieeffizienz und eine saubere Umwelt zu einem Erfordernis des modernen Lebens geworden sind, erforschen Wissenschaftler super-effiziente Wege, um unsere Wohnungen und Arbeitsplätze zu beleuchten. Eine Idee, die eine Untersuchung wert ist, betrifft den Einsatz von Nanostäbchen, oder genauer gesagt von nanostrukturierten galliumnitridbasierten Halbleitern, um eine saubere und kostengünstige Beleuchtung zu erzeugen. Das von der EU finanzierte Projekt "Smart nanostructured semiconductors for energy-saving light solutions" (SMASH) wollte mit diesen Nanostäbchen die aktuelle LED-Technologie aufrüsten. Das Team arbeitete an der Lösung struktureller, optischer und elektro-optischer Eigenschaften in LED-Strukturen auf der Basis von passiven Nanostäbchenvorlagen und an Nanoemittern, um die entsprechenden Chips für diese innovative Technologie zu entwickeln. Technisch gesprochen untersuchte das Projekt die Beziehung zwischen der physikalischen Struktur der Stäbchen und der elektronischen Bandstruktur. Es befasste sich auch mit dem Trägertransport durch die Nanostäbchen und studierte ihre optischen Eigenschaften sowie die Geräteeigenschaften von Nanostäbchen-LED. Dazu gehörten auch Arbeiten an Gestaltungsmerkmalen der LED, insbesondere am elektronischen Modell, dem Elektrolumineszenzspektrum und am optischen Modell. Darüber hinaus hat das Projektteam Fortschritte bei skalierbaren Werkstofftechnologien auf der Basis von Nanostäbchen-Koaleszenz auf Saphir- und Siliziumsubstraten erzielt. Ein großer Teil der Arbeit von SMASH konzentrierte sich darauf, optimale Nanoemitter zu bauen, d. h. Nano-LED-Arrays mit einer breiten Emission. Dadurch konnte das Team bedeutende Fortschritte bei der Weiterentwicklung des Front-End- und Back-End-Prozesses im Zusammenhang mit der Wertschöpfungskette bei der LED-Herstellung machen. SMASH hat schließlich die Produktionsprozesse zur Herstellung von Nanostäbchenvorlagen für die spätere Herstellung von LED vorangetrieben. Durch diese Forschungssprünge sind die Stakeholder jetzt eher in der Lage, kostengünstigere und effizientere LED-Technologie zu produzieren. Obwohl noch mehr Forschung erforderlich ist, bevor die Kommerzialisierung beginnen kann, hat das Projektteam den Weg für eine neue Lichtquelle geebnet, die bald die Beleuchtung im 21. Jahrhundert revolutionieren kann.

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