ستوكهولم-سانا
طور باحثون في جامعة لوند السويدية تصميماً جديداً للصمامات الثنائية الباعثة للضوء (LED)، يعتمد على أسلاك نانوية متفرعة، في خطوة بحثية قد تفتح المجال أمام تطوير مصادر إضاءة ذات كفاءة أعلى في استخراج الضوء مستقبلاً.
وأوضح موقع جامعة لوند في تقرير نشره أمس، أن الباحثين تمكنوا من التحكم في المكان الذي يتولد فيه الضوء داخل البنية النانوية، باستخدام قلب مركزي من أسلاك نانوية ذات فجوة نطاق غير مباشرة، وفروع جانبية ذات فجوة نطاق مباشرة.
وبحسب الدراسة تعمل البنية على دفع حوامل الشحنة نحو الفروع الجانبية، حيث يحدث الانبعاث الضوئي بصورة رئيسية، مع الحد من إعادة الاتحاد الإشعاعي داخل القلب المركزي.
وأظهرت قياسات الانبعاث الضوئي المعتمدة على درجة الحرارة اختلافاً في آليات إعادة الاتحاد بين القلب والفروع، ما يدعم استنتاج الباحثين بأن الانبعاث الضوئي السائد يحدث في الفروع النانوية.
وأشار الباحثون إلى أن هذه النتيجة مهمة لتطوير مصابيح LED نانوية يمكن تصميمها بحيث يحدث توليد الضوء في مناطق محددة من البنية، الأمر الذي قد يسهم في تحسين كفاءة استخراج الضوء من الجهاز.
وتعتمد الفكرة على استخدام هياكل نانوية رقيقة، إذ إن جعل الفروع أرق من طول موجة الضوء يمكن أن يحد من احتجاز الضوء داخل المادة نتيجة ظاهرة الانعكاس الداخلي الكلي، بما قد يعزز كمية الضوء المستخرجة من الجهاز.
وتتركز الجهود البحثية حالياً على تطوير البنية النانوية ورفع كفاءتها، ولا سيما من خلال الحد من الخسائر المرتبطة بالعيوب السطحية، بما يعزز إمكانات هذه التقنية في تطبيقات الإضاءة والإلكترونيات الضوئية مستقبلاً.
