Ученые разработали микроскопические светодиоды, которые отличаются высокой эффективностью и точностью направления светового потока. Эти новаторские устройства могут стать заменой традиционным лазерам в будущих технологических решениях.
Скоро сверхминиатюрные светодиоды, размером с человеческий волос, начнут решать задачи, ранее доступные только лазерным технологиям — от высокоскоростной передачи данных между серверами до подсветки современных дисплеев. Об этом свидетельствует недавнее исследование, проведенное аспирантом Калифорнийского университета в Санта-Барбаре Роарком Чао в сотрудничестве с ведущими экспертами в области оптоэлектроники, сообщает Phys.org.
«Это устройства, размеры которых сопоставимы с волосяным фолликулом. Когда мы сможем реализовать эффективный метод излучения света, такие микросветодиоды станут альтернативой лазерам в локальных системах передачи данных», — уточняет Чао.
Исследователи представили новую конструкцию микросветодиода, которая улучшает как общую эффективность, так и точность направления светового потока. За счет бокового расположения зоны излучения и применения распределенных брэгговских отражателей им удалось увеличить выходную оптическую мощность на 20% при распространении света в воздухе, более чем в два раза повысить интенсивность при выходе со стороны подложки и сократить угол рассеивания луча примерно на 30% по сравнению с аналогичными стандартными устройствами.
Также улучшенные микросветодиоды показали значительный рост производительности: уровень электрического КПД увеличился примерно на 35%, а коэффициент полезного действия преобразования электрической энергии в видимый свет возрос на 46%.
«Главный минус лазеров — необходимость активного охлаждения, иначе перегрев может возникнуть даже при умеренных нагрузках. Микродиоды сохраняют стабильность даже при экстремальных рабочих температурах, практически исключают необходимость в сложных охлаждающих системах и снижают операционные расходы центров хранения и обработки данных», — поясняет Чао.
Таким образом, технология microLED представляет собой многообещающую альтернативу традиционным лазерам в коротких каналах оптической связи, которые востребованы в современных дата-центрах. Микроскопические размеры позволяют устанавливать такие устройства непосредственно на материнские платы серверов, минимизируя потери сигнала и снижая энергозатраты системы.
Тем временем в России появились инновационные органические светодиоды TEOLED.
Фото: hi-tech.mail.ru