美國研究人員聲稱已經成功研發出更便宜、壽命更持久的白光LED。他們(men) 將在近期舉(ju) 辦的第250屆美國化學學會(hui) (ACS)全國會(hui) 議暨博覽會(hui) 上討論此項發明。
來自美國羅格斯大學且參與(yu) 該項研究的團隊成員Zhichao Hu 介紹說:"如果美國有更多的人在家裏或企業(ye) 使用LED,那麽(me) 該國的耗電量可減少一半。"當時,他是一名研究生。現在,他是羅格斯大學博士後,主要研究稀土元素領域。
當前的LED技術通常是使用單個(ge) 半導體(ti) 芯片來產(chan) 生藍光,然後依靠黃光發光熒光粉塗層將顏色轉換成白色。這種熒光粉由摻雜了鈰的釔鋁石榴石(由稀土元素組成)製成。而這些稀土元素非常昂貴,且供應有限,他們(men) 主要來自於(yu) 美國以外的采礦作業(ye) 。
該研究團隊正在研發以混合磷為(wei) 基礎的技術,其聲稱該技術可使LED的壽命更持久、 效率更高、 成本更低。他們(men) 結合普通富含土壤的金屬和有機發光分子產(chan) 生可控的LED白光熒光粉。通過改變金屬及有機成分,研究人員可以係統地調整熒光粉對人眼最能接受的區域可見光光譜的顏色。他們(men) 還繼續試驗研發其他基於(yu) 不同的金屬和有機化合物的不含稀土的LED熒光粉。
許多材料都存在組合的可能,所以他們(men) 最初計算了各種排序的可能性,預測各種金屬和有機物組合會(hui) 發出何種顏色的光,然後進行試驗測試,找到最佳組合。
他們(men) 這種方法允許覆蓋包括黃色和白色的整個(ge) 可見範圍的帶隙和光發射能夠進行係統微調。 因此,他們(men) 研發的LED燈能夠微調出一種暖白光,類似於(yu) 廉價(jia) 低效的白熾燈。這在普通照明應用中有著重要意義(yi) 。
Hu指出:"我們(men) 不得不克服的挑戰之一就是找出合適的條件合成化合物。就像做菜一樣,這種合成也需要'配方'。它往往並不是簡單地將原材料混合在一起就能獲得所需的產(chan) 品。我們(men) 需要優(you) 化反應條件——溫度、溶劑的添加--然後製定簡單的步驟,獲取高產(chan) 量的化合物。"
對某些材料進行試驗的結果顯示,該團隊運用目前的方法能夠減少LED 90%的成本。他們(men) 已申請美國專(zhuan) 利,並在探討生產(chan) 的可能性。
該項目研究的經費由國家科學基金會(hui) 和美國羅格斯大學提供。Hu目前也受到了美國國家能源部重要材料研究所的資助。
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