2020年8月14日信息，由美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）的含科學(xué)家在內(nèi)組成的團(tuán)隊(duì)研發(fā)的一種發(fā)光二極管（LED）新設(shè)計(jì)，可能成為克服長期以來在光源效率受到的限制的關(guān)鍵。該概念已在實(shí)驗(yàn)室中通過微型LED進(jìn)行了演示，實(shí)現(xiàn)了亮度以及形成激光的能力的顯著提高，上述特性使其在一系列大規(guī)模和小型化應(yīng)用中具有價(jià)值。

LED已經(jīng)存在了數(shù)十年，但是高亮度LED的研發(fā)獲得了諾貝爾獎，并開創(chuàng)了照明領(lǐng)域的新紀(jì)元。但是，即使是現(xiàn)代LED，也存在打擊他們設(shè)計(jì)師的局限性。在某種程度上，給LED提供更多電力會使它的亮度更高，但亮度很快就會下降，從而導(dǎo)致LED效率極低，即業(yè)界稱為“效率下降（efficiency droop）”問題，此問題阻礙LED被使用到從通信技術(shù)到病毒殺滅等許多大有前景的應(yīng)用中。  

盡管他們的新型LED設(shè)計(jì)克服了“效率下降”問題，但研究人員的初衷并非打算解決這一問題。他們的主要目標(biāo)是創(chuàng)造一種用于極小應(yīng)用中的微型LED，例如NIST和其他地方的科學(xué)家所追求的芯片實(shí)驗(yàn)室技術(shù)（lab-on-a-chip technology）。 

該團(tuán)隊(duì)針對LED發(fā)光部件開展了全新設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)：與常規(guī)LED所使用的平面設(shè)計(jì)不同，研究人員從長而細(xì)的氧化鋅線束（他們稱之為“鰭”）中開發(fā)出光源（長而細(xì)為相對術(shù)語：每個鰭的長度僅約5微米，延展約為人類平均頭發(fā)寬度的十分之一。）它們的鰭陣列看起來像一個極小的梳子，可以延伸至1厘米或以上那么大的區(qū)域。他們的新型設(shè)計(jì)在橫跨藍(lán)紫光和紫外線邊界的波長上發(fā)出了耀眼光芒，產(chǎn)生的功率是典型微型LED的100到1000倍。

對于芯片規(guī)模的應(yīng)用而言，微型激光的研發(fā)，不僅對于化學(xué)傳感至關(guān)重要，而且對于下一代手持式通信產(chǎn)品、高清顯示器和消毒領(lǐng)域而言也尤為重要。 

本新聞由廣東省WTO/TBT通報(bào)咨詢研究中心摘錄/編輯/整理并翻譯，轉(zhuǎn)載請注明來源。

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https://www.nist.gov/news-events/news/2020/08/light-bright-and-tiny-nist-scientists-build-better-nanoscale-led

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