Südkoreanische Forscher haben zusammen mit Kollegen von der Firma Samsung einen neuen Weg gefunden, die Helligkeit blauer Leuchtdioden aus Galliumnitrit zu erhöhen. Dabei wird der obere Kontakt der Leuchtdiode mit einem regelmäßigen Gittermuster von winzig kleinen Löchern versehen. Auf diese Weise konnte die Lichtausbeute der Diode mehr als verdoppelt werden.
Heonsu Jeon und seine Kollegen von der Nationaluniversität in Seoul schrieben in ihrem Experiment ein quadratisches Gitter von Löchern mit einer Gitterkonstante von 0,5 Mikrometern in die blauen Leuchtdioden ein, die in den Samsung-Laboratorien entwickelt worden waren. Zur Herstellung dieses Musters benutzten die Forscher zwei sich überlagernde Strahlen eines Helium-Cadmium Lasers mit einer Wellenlänge von 325 Nanometern. Durch die Überlagerung bildete sich ein regelmäßiges Interferenzmuster in der photoelektrischen Schicht aus, mit der die Diode überzogen war.
Diese so mit Löchern versehene Schicht wurde dann als Ätzmaske für die Übertragung des Musters in die Halbleiterschichten der Diode benutzt und anschließend entfernt. Einer ersten Studie zufolge leuchten die so modifizierten Dioden tatsächlich mehr als doppelt so hell. Dies hängt damit zusammen, dass das regelmäßige Muster einen photonischen Kristall bildet, der die blauen Lichtstrahlen, die beim Anlegen einer Spannung entstehen, effizient aus der Diode auskoppelt.
Die Forscher wollen ihr Design nun noch weiter verbessern, um insbesondere den Stromverbrauch der Dioden zu senken.
Applied Physics Letters (Band 87, Artikel 203508) Stefan Maier
