& quot;LED-valoja hyödyntävä UV-käsittely olisi kustannustehokkaampaa, energiatehokkaampaa ja pidempään kestävämpää," sanoo tohtori Ram-n Collazo, materiaalitieteen ja tekniikan apulaisprofessori NC Statessa ja johtava kirjoittaja tutkimusta kuvaavassa paperissa."Työmme mahdollistaisi myös kestävien ja kannettavien vedenkäsittelytekniikoiden kehittämisen kehitysmaissa käytettäväksi."
LEDit hyödyntävät alumiininitridiä (AlN) puolijohteena, koska materiaali kestää paljon tehoa ja luo valoa laajassa värikirjossa, erityisesti UV-alueella. AlN-LED-valoja UV-valon tuottamiseen käyttäviä tekniikoita on kuitenkin rajoitettu voimakkaasti, koska näiden puolijohteiden perustana toimivat substraatit absorboivat UV-valon aallonpituuksia, jotka ovat tärkeitä sterilointi- ja vedenkäsittelytekniikoiden sovelluksissa.
Tutkijaryhmä Pohjois-Carolinasta ja Japanista on kehittänyt ratkaisun ongelmaan. Tietokonesimulaatiolla he päättivät, että AlN-substraatin kiderakenteessa olevat hiiliatomit olivat vastuussa suurimman osan asiaankuuluvasta UV-valosta. Poistamalla substraatista hiilen, tiimi pystyi merkittävästi parantamaan UV-valon määrää, joka voi kulkea substraatin läpi halutuilla aallonpituuksilla.
& quot;Kun tunnistimme ongelman, se oli suhteellisen helppoa ja edullista ratkaista," sanoo Dr. Zlatko Sitar, Kobe Steelin materiaalitieteen ja tekniikan ansioitunut professori NC Statesta ja paperin toinen kirjoittaja.
Tätä tutkimusta sisältäviä kaupallisia teknologioita kehittää parhaillaan HexaTech Inc., spin-off-yritys NC Statesta.
& quot;Tämä on ongelma, joka'on ollut olemassa yli 30 vuotta, ja pystyimme ratkaisemaan sen integroimalla kehittyneen laskennan, materiaalisynteesin ja karakterisoinnin," sanoo Dr. Doug Irving, materiaalitieteen ja tekniikan apulaisprofessori NC Statesta ja paperin toinen kirjoittaja."Luulen, että'töitä tehdään lisää, kun Materials Genome Initiative etenee, ja että tämä lähestymistapa nopeuttaa uusien materiaalien ja niihin liittyvien teknologioiden kehitystä."
Paperi," 265 nm:n absorptiokaistan alkuperästä AlN-bulkkikiteissä," on julkaistu verkossa Applied Physics Lettersissä.
