白炽灯新生?来看看显微白炽灯泡

果浆木木 发表于  2014-12-27

白炽灯新生?来看看显微白炽灯泡

白炽灯要死了么,没错看看现在谁还买白炽灯泡,行将就木的白炽灯一条腿已经迈进了棺材,不过在显微级领域,白炽灯一个天蚕变很可能重获新生。

德克萨斯州农工大学的Yue Kuo博士和他以前带过的博士生Chi-Chou Lin正在开发基于白炽灯基本原理的新型固态器件。

该设备和白炽灯一样,是通过加热灯丝发光。然而和普通白炽灯不同,这里的灯丝直径只有20-150纳米——而且灯泡十分小,需要在半导体制造工厂才能制作。

简单地说,这就是爱迪生发明的白炽灯泡的固态版本,据发明者说,这种灯泡可以连续工作7000多小时不坏。

Kuo将这个灯泡命名为“固态白炽LED”,这里的D不是二极管里的意思,而是device设备的意思。其实该设备可以看成一个金属氧化物半导体电容,在导体和P型硅中夹入一层薄薄的非晶体绝缘介电材料制成。最上层的导体部分为透明薄片制成(一般为铟锡氧化物),可以允许光通过。

为了让设备能够发光,研究人员给设备加上极高的电压,电压高到能够分解中间的介电材料,在高压电的作用下,介电材料被转变成大量微小且能够长久导电的细丝。一旦介电材料被分解,电流就能够在这些细丝中流过。因为细丝也还是有一些电阻,电流流过时就产热,达到一定温度就开始发光,光线再通过透明薄膜发散到外界。和普通白炽灯泡不同,这些光源来自于成千上万个小发光点。

和白炽灯一样,固态白炽LED发出的也是白光,光谱跨度非常广。这和传统的LED有非常大的不同,因为LED发出的光线波长范围很狭窄,如果要让LED发出白光,你还要搭配一个涂了荧光粉的蓝光LED,或者通过红绿蓝三种灯泡混合起来发出白光。

说到灯泡,最重要的考量要素就是节能性了,团队通过初步测量显示不到1%的电流被用来发光……这个发光效率很低……不过Kuo希望设备最终的发光效率能够超过传统白炽灯泡。

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