Energia

LED-laser emite duas cores ao mesmo tempo

Redação do Site Inovação Tecnológica - 07/05/2013

Laser de duas cores pode viabilizar iluminação com LEDs
O "LED-laser" emite luz nas cores verde e vermelho, separadas por uma faixa de comprimento de onda de 97 nanômetros. [Imagem: Fan Fan et al./SST]

Um semicondutor híbrido - uma mistura de laser e LED - capaz de emitir duas cores distintas foi criado por um grupo de cientistas da Universidade do Arizona, nos Estados Unidos.

Como as cores são emitidas como lasers, o dispositivo é muito mais eficiente do que os LEDs tradicionais, emitindo cores muito precisas, ao contrário dos LEDs, que emitem cores muito menos "puras".

Segundo os pesquisadores, esta pode ser a inovação que faltava para que os diodos emissores de luz (LEDs) sejam universalmente aceitos para iluminação residencial e comercial.

Qualidade da luz dos LEDs

Uma das principais propriedades dos semicondutores é que eles emitem luz de um determinado comprimento de onda, ou cor, o que resultou na criação dos LEDs.

Para muitas aplicações, como a iluminação, a gama de comprimentos de onda deve alcançar todo o espectro visível e, assim, apresentar uma largura de banda de cerca de 300 nanômetros.

Ocorre que a faixa de comprimentos de onda na qual um determinado semicondutor pode emitir luz - também conhecida como a sua largura de banda - é normalmente limitada a apenas algumas dezenas de nanômetros.

É por isso que vários semicondutores devem ser colocados juntos para aumentar a qualidade de sua luz, mesclando as cores para produzir uma luz branca.

Apesar dos progressos recentes, a luz dos LEDs ainda não alcançou uma qualidade suficiente para sua adoção na iluminação - a luz não agrada ao olho humano, podendo causar tonturas e outros efeitos em pessoas mais sensíveis.

LED-laser

O que Fan Fan e seus colegas conseguiram foi utilizar uma técnica diferente para a fabricação dos LEDs, a deposição de vapor químico, em lugar do tradicional crescimento epitaxial de cristais.

A deposição de vapor químico normalmente gera muitos defeitos nos semicondutores, mas os recentes avanços nas técnicas de nanofabricação estão permitindo que as nanoestruturas suportem as diferenças na estrutura atômica dos diversos materiais.

Fan criou uma folha com 41 micrômetros de comprimento, feita de sulfeto de cádmio e seleneto de cádmio, ambos depositados sobre um substrato de silício.

O "LED-laser" emite luz nas cores verde e vermelho, separadas por uma faixa de comprimento de onda de 97 nanômetros.

"Além de poder ser usada para a iluminação de estado sólido e telas full-color, esta tecnologia também poderá ser usada como fonte de luz para fluorescência para a detecção bioquímica," disse o professor Cun-Zheng Ning, orientador do estudo.

O próximo passo será integrar um semicondutor que produza luz azul, em busca da tão sonhada luz branca de espectro total emitida por um LED.

Bibliografia:

Simultaneous two-color lasing in a single CdSSe heterostructure nanosheet
F Fan, Z Liu, L Yin, P L Nichols, H Ning, S Turkdogan, Cun-Zheng Ning
Semiconductor Science and Technology
Vol.: Volume 28 Number 6 065005
DOI: 10.1088/0268-1242/28/6/065005




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