Nanocavidades tornam LEDs 7 vezes mais brilhantes

Redação do Site Inovação Tecnológica - 24/07/2006

Há poucos dias, vimos o lançamento de um LED que, sozinho, tem uma vez e meia a luminosidade de um farol de carro. Agora, cientistas descobriram uma forma simples de fazer com os LEDs brilhem até sete vezes mais e de forma direcional.

Ao invés de trabalharem no melhoramento do próprio semicondutor, os pesquisadores do laboratório NIST, uma espécie de INMETRO dos Estados Unidos, tiveram uma idéia: criar nanoestruturas ao redor do LED, que guiassem a luz refletida, dirigindo-a para uma única direção.

O que eles não esperavam é que o resultado fosse tão bom. Criando sulcos concêntricos minúsculos ao redor do LED, eles fizeram com que a luz, ao invés de se espalhar, se concentrasse. A técnica é mais simples e poderá ser mais barata do que o pós-processamento e a inserção de invólucros especiais, espécies de lentes que, além de tudo, não são tão eficientes.

Os pesquisadores experimentaram com diferentes números e dimensões dos sulcos. O maior brilho foi alcançado com 10 sulcos, cada um com cerca de 240 nanômetros de largura e 150 nanômetros de profundidade, distantes entre si em 40 nanômetros. Os sulcos podem ser fabricados utilizando-se a fotolitografia, o processo com que são feitos os semicondutores.

Os LEDs já são largamente utilizados em telas e em várias aplicações eletrônicas. Sua eficiência crescente indica que eles logo poderão substituir as tradicionais lâmpadas na iluminação doméstica.

Uma de suas grandes vantagens é a emissão de luz em um amplo espectro, do infravermelho próximo até o ultravioleta.

Para algumas aplicações, contudo, principalmente na área médica, eles têm um inconveniente: apenas cerca de dois por cento de sua luz é emitida na direção perpendicular à superfície do diodo. Uma quantidade de luz maior do que esta se perde abaixo de sua superfície, devido à extrema diferença de refração entre o ar e o semicondutor. Os nanosulcos agora desenvolvidos aumentam a quantidade perpendicular da luz emitida para 41%.

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