Silizium-Nanokristall-Leuchtdioden

10. Dezember 2013, 14:36 Uhr
Silizium-Nanokristall-Leuchtdioden
Silizium-Nanokristall-Leuchtdioden

Nanokristalle aus Silizium sind wenige Nanometer klein und besitzen großes Leuchtpotenzial. Einem interdisziplinären Team von Wissenschaftlern des KIT (Karlsruher Institut für Technologie) und der Universität Toronto/Kanada ist es nun gelungen, siliziumbasierte Leuchtdioden (SiLEDs) herzustellen. Sie sind schwermetallfrei und können Licht in verschiedenen Farben emittieren.
 
Silizium dominiert die gesamte Mikroelektronik, galt jedoch lange als ungeeignet für Leuchtdioden. Winzigen Nanokristallen aus Silizium lässt sich aber durchaus Licht entlocken. Diese Kristalle bestehen aus nur wenigen hundert bis tausend Atomen und weisen ein erhebliches Potenzial als hocheffiziente Lichtemitter auf. Bisher waren SiLEDs auf sichtbares rotes Licht plus das nahe Infrarot beschränkt. Bei der Effizienz von SiLEDs ist das KIT weltweit führend. Neu ist jedoch die Herstellung von verschieden farbigen SiLEDs. Durch gezielte Sortierung der Nanopartikel nach ihrer Größe kann man die LED-Farben nun gezielt einstellen. Durch Nanopartikeln nur einer Größe steigt außerdem die Lebensdauer.
 
Die neuen SiLEDs zeichnen sich durch eine beeindruckende Homogenität der leuchtenden Flächen aus. Diese flüssigprozessierten SiLEDs sollen nicht nur großflächig, sondern auch kostengünstig herstellbar sein. Ein weiterer Vorteil ist, dass sie ohne Schwermetalle auskommen. Silizium als Ausgangsmaterial für lichtemittiernde Nanopartikel ist nicht toxisch.

 

Bild: F. Maier-Flaig, KIT/LTI

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