Prospek pengembangan teknologi LED putih
LED adalah sumber cahaya yang paling ekonomis dan berkualitas tinggi. Bukan tanpa alasan bahwa teknologi untuk produksi LED putih, yang digunakan terus menerus untuk penerangan, terus berkembang. Ketertarikan industri penerangan dan orang biasa di jalanan telah mendorong penelitian yang konstan dan banyak di bidang teknologi penerangan ini.
Kami sudah dapat mengatakan bahwa prospek LED putih sangat besar. Ini karena manfaat nyata dari penghematan listrik yang dihabiskan untuk penerangan akan terus menarik investor untuk meneliti proses ini, meningkatkan teknologi, dan menemukan bahan yang lebih baru dan lebih efisien untuk waktu yang lama.
Jika kita memperhatikan publikasi terbaru oleh produsen LED dan pengembang material untuk kreasi mereka, para ahli di bidang penelitian semikonduktor dan teknologi pencahayaan semikonduktor, kita dapat menyoroti beberapa arah dalam jalur pengembangan di bidang ini saat ini.
Diketahui bahwa faktor konversi fosfor merupakan penentu utama efisiensi LED, terlebih lagi, spektrum emisi ulang fosfor mempengaruhi kualitas cahaya yang dihasilkan oleh LED. Dengan demikian, pencarian dan penelitian fosfor yang lebih baik dan lebih efisien adalah salah satu arah terpenting dalam pengembangan teknologi LED saat ini.
Yttrium aluminium garnet adalah fosfor paling populer untuk LED putih dan dapat mencapai efisiensi lebih dari 95%. Fosfor lain, meskipun memberikan kualitas spektrum cahaya putih yang lebih baik, kurang efisien dibandingkan fosfor YAG. Untuk alasan ini, banyak penelitian bertujuan untuk mendapatkan fosfor yang lebih efisien dan tahan lama, memberikan spektrum yang tepat.
Solusi lain, meski masih dibedakan dengan harganya yang mahal, adalah LED multi-kristal yang memberikan cahaya putih terang dengan spektrum berkualitas tinggi. Ini adalah LED multi-komponen gabungan.
Kombinasi chip semikonduktor multiwarna bukan satu-satunya solusi. LED yang mengandung beberapa keping warna serta komponen fosfor ditampilkan jauh lebih efektif.
Meskipun efisiensi metode ini masih rendah, namun pendekatan tersebut patut mendapat perhatian ketika titik-titik kuantum digunakan sebagai konverter. Dengan cara ini, Anda dapat membuat LED dengan kualitas cahaya yang tinggi. Teknologi ini disebut LED dot kuantum putih.
Karena batas efisiensi terbesar terletak langsung pada chip LED, meningkatkan efisiensi bahan pemancar semikonduktor itu sendiri dapat membantu meningkatkan efisiensi.
Kesimpulannya adalah bahwa struktur semikonduktor yang paling umum tidak memungkinkan hasil kuantum di atas 50%.Hasil efisiensi kuantum terbaik saat ini hanya dicapai dengan LED merah, yang memberikan efisiensi lebih dari 60%.
Struktur yang ditumbuhkan oleh gallium nitride epitaxy pada substrat safir bukanlah proses yang murah. Pergeseran ke struktur semikonduktor yang lebih murah dapat mempercepat kemajuan.
Mengambil bahan lain sebagai dasar, seperti galium oksida, silikon karbida atau silikon murni, akan secara signifikan mengurangi biaya produksi LED. Upaya untuk memadukan galium nitrida dengan zat yang berbeda bukan satu-satunya cara untuk mengurangi biaya. Bahan semikonduktor seperti seng selenida, indium nitrida, aluminium nitrida, dan boron nitrida dianggap menjanjikan.
Kemungkinan penggunaan LED bebas fosfor secara luas berdasarkan pertumbuhan struktur epitaksi seng selenida pada substrat seng selenida tidak boleh dikesampingkan. Di sini, daerah aktif semikonduktor memancarkan cahaya biru, dan substrat itu sendiri (karena seng selenida itu sendiri merupakan fosfor yang efektif) ternyata menjadi sumber cahaya kuning.
Jika lapisan semikonduktor lain dengan celah pita dengan lebar lebih kecil dimasukkan ke dalam struktur, ia akan dapat menyerap beberapa kuanta dengan energi tertentu dan emisi sekunder akan terjadi di wilayah dengan energi lebih rendah. Teknologi ini disebut LED dengan konverter emisi semikonduktor.