Alexander Pil
25 November 2005

Een Amerikaanse onderzoeksteam onder leiding van Shuji Nakamura, de uitvinder van blauwe LED‘s, heeft een groeitechnologie ontwikkeld die de prestaties van galliumnitride (GaN) schakelingen verbetert. De emissie-efficiëntie is verdubbeld, het kleurenspectrum verbreed, de mobiliteit verhoogd en het verbruik juist verlaagd.

Nakamura en zijn team behaalden deze resultaten door GaN-kristallagen te groeien op de hexagonale GaN-prismastructuur. Tot nu toe was het alleen mogelijk GaN te maken op het zogenaamde c-vlak, de basis van de prisma. Dit zorgde echter voor elektrische polarisatie en een elektrisch veld dat de recombinatie van elektronen en gaten verstoorde. Hierdoor haalden GaN-schakelingen nooit hun optimale prestaties.

GaN-films die niet zijn gegroeid op de polaire ondergrond, hebben geen last van storingen en halen daarom betere karakteristieken. Het probleem was echter dat deze lagen altijd een ruw oppervlakte hadden en veel fouten vertoonden. Nakamura en zijn collega‘s slaagden er wel in een gladde homogene structuur te maken. Er staan twaalf patenten uit voor de groeitechnologie. Technische details heeft de groep daarom niet bekendgemaakt.

’Voor een goede lichtbron is de output van het nieuwe materiaal nog te laag‘, zegt Nakamura. ’Het toekomstperspectief is echter veel beter dan voor bestaande GaN-schakelingen. Als we de output verbeteren, gaan niet-polaire varianten het zeker winnen.‘

 advertorial 

The waves of Agile

Derk-Jan de Grood has created a rich source of knowledge for Agile coaches and leaders. With practical tips to create a learning organization that delivers quality solutions with business value. Order The waves of Agile here.

Nakamura mikt met zijn nieuwe vinding op een rendement van 200 lumen per watt. Het record voor GaN-schakelingen staat nu nog op 100 lumen per watt. Bijkomend voordeel van de Amerikaanse technologie is dat het materiaal niet alleen maar blauw licht uitzendt zoals de oude GaN-varianten, maar het hele spectrum bereikt. Bij 550 nanometer (groen) is de efficiëntie ongeveer tien keer beter.