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Effizienter Infrarot-LED-Kristall von Osram

25.12.2012

Der Infrarot-LED-Kristall-Prototyp erreichte einen neuen Rekordwirkungsgrad von 72 %. Unter Laborbedingungen war seine Lichtausbeute bei einer Verlustleistung von 930 mW und einem Betriebsstrom von 1 A um 25 % höher als die von derzeit auf dem Markt erhältlichen Kristallen. Damit können Infrarot-LEDs in Zukunft eine noch höhere Energieeffizienz erreichen. Effizienzmessungen wurden bei Raumtemperatur und einem konstanten Strom von 1 A durchgeführt. Dieser Kristall mit einer Emissionswellenlänge von 850 nm ist hauptsächlich für Infrarot-Beleuchtungssysteme vorgesehen.

Der neue 1-mm2-IR-LED-Chip hat einen beeindruckenden Wirkungsgrad von 72 % und eine hohe Quanteneffizienz, die bei Strömen bis zu 65 A bei etwa 1 % gehalten wird.

Die im Forschungslabor in Regensburg erzielten Ergebnisse markierten einen neuen Meilenstein in der Entwicklung der IR-Kristalltechnologie. Ein 1 mm2 großer Prototyp-Infrarotkristall, der in Dünnschichttechnologie hergestellt wurde, erreichte einen Wirkungsgrad von 72 % bei einem Betriebsstrom von 100 mA. Dieser Wirkungsgrad, bekannt als Wall Plug Efficiency (WPE), misst das Verhältnis von abgestrahlter Leistung zu elektrischer Eingangsleistung.

Die externe Quanteneffizienz (EQE) eines Infrarotkristalls, also die Wahrscheinlichkeit, pro Elektron ein Photon zu erzeugen und aus dem LED-Kristall zu emittieren, erreicht 7 % und bleibt bei Betriebsströmen bis 64 A über 1 %.

Die Wellenlänge des Prototyp-Kristalls von 850 nm ist ideal für Infrarotbeleuchtung, insbesondere für Tracking-Systeme und CCTV-Anwendungen. Es besteht auch die Möglichkeit, diese Kristalle in Autosicherheitssystemen, beispielsweise in Pre-Crash-Sensoren, sowie als Lichtquellen für Nachtsichtsysteme einzusetzen.

„Das bisher angewandte Verfahren zur Steigerung der Effizienz und Helligkeit dieser Kristalle lässt sich von 850nm auf andere Wellenlängen übertragen“, sagt Markus Broll, Projektleiter IR-Kristallentwicklung bei Osram Opto Semiconductors in Regensburg wird es möglich sein, hocheffiziente Lösungen für Infrarot-Beleuchtungssysteme zu schaffen." Bei Multi-Chip-Anwendungen werden weniger Komponenten benötigt, was zu Kosten- und Energieeinsparungen führt.

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Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

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Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

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Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Druckroboter 27.11.2015

Um einen schwimmenden haiförmigen Mikroroboter in XNUMXD zu drucken, verwendeten Forscher der University of California in La Jolla unter der Leitung der Professoren Chen Shaochen und Joseph Vann ein mikroelektromechanisches Gerät. Es besteht aus zwei Millionen Spiegeln, die jeweils mit einem eigenen Antrieb ausgestattet sind.

Auf Befehl geben die Antriebe jedem Spiegel die gewünschte Neigung, und der auf sie fallende ultraviolette Lichtstrahl wird in Stücke gebrochen, sodass jeder neue Strahl den gewünschten Punkt beleuchtet. An diesem Punkt verfestigt sich die lichtempfindliche Flüssigkeit, in diesem Fall war es ein Polyethylenglycoldiacrylat-Hydrogel. Gleichzeitig werden viele kleine Figuren gedruckt.

Aber das ist nicht alles. Der Druck erfolgt in Schichten, sodass Sie die Zusammensetzung der Figur ändern können, indem Sie neue Flüssigkeiten hinzufügen und alte entfernen. Insbesondere wurden Platin-Nanopartikel in den Schwanz eines 120 x 30 µm großen Mikrohais und Eisenoxid in die Nase eingebettet. Platin zersetzt Wasserstoffperoxid (nämlich Versuchsfische schwammen in seiner Lösung) und sorgt für ihre Bewegung; magnetische Partikel in der Nase ermöglichen die Steuerung dieser Bewegung.

Außerdem wurden in die obere Schicht des Fisches Polydiacetylen-Nanokörner – diese Substanz bindet an Bienengiftmoleküle – und ein Farbstoff, der bei Wechselwirkung mit dem Gift rot leuchtet, eingearbeitet. Nachdem sie den Fisch in eine Lösung mit Peroxid und Gift geworfen hatten, waren die Forscher von ihrem Erfolg überzeugt: Der Fisch nahm letzteres schnell auf und leuchtete auf.

Nun gilt es, den Fischen mit Hilfe weiterer Nanopartikel im Schwanz beizubringen, die Energie aus den Bestandteilen biologischer Flüssigkeiten zu nutzen, und dann dienen sie als Sensoren für gefährliche Substanzen oder als Vehikel für die Verabreichung von Medikamenten.

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