연구원들은 처음으로 가볍고{0} 유연한 금속 호일에 발광 다이오드(LED)를 만들었습니다.
오하이오 주립 대학의 엔지니어들은 군인 등이 식수를 정화하고 의료 장비를 살균하는 데 사용할 수 있는 휴대용 자외선(UV) 조명용 포일 기반 LED를 개발하고 있습니다.
In the journal Applied Physics Letters, the researchers describe how they designed the LEDs to shine in the high-energy "deep" end of the UV spectrum. The university will license the technology to industry for further development.
오하이오 주립대의 재료 과학 및 공학 부교수인 로베르토 마이어스(Roberto Myers)는 심층 자외선(Deep UV)이 이미 군대, 인도주의 단체 및 산업체에서 생물학적 제제 감지에서 플라스틱 경화에 이르는 응용 분야에 사용되고 있다고 설명했습니다.
문제는 기존의 딥{0}UV 램프가 너무 무거워서 쉽게 휴대할 수 없다는 것입니다.
"Right now, if you want to make deep ultraviolet light, you've got to use mercury lamps," said Myers, who is also an associate professor of electrical and computer engineering. "Mercury is toxic and the lamps are bulky and electrically inefficient. LEDs, on the other hand, are really efficient, so if we could make UV LEDs that are safe and portable and cheap, we could make safe drinking water wherever we need it."
He noted that other research groups have fabricated deep-UV LEDs at the laboratory scale, but only by using extremely pure, rigid single-crystal semiconductors as substrates—a strategy that imposes an enormous cost barrier for industry.
호일{0}}기반 나노기술은{1}더 가볍고 저렴하며 환경 친화적인 deep{2}UV LED의 대규모 생산을 가능하게 할 수 있습니다. 그러나 Myers와 재료과학 박사과정 학생인 Brelon J. May는 그들의 기술이 더 많은 일을 하기를 희망합니다. 나노포토닉스로 알려진 틈새 연구 분야를 실행 가능한 산업으로 바꾸는 것입니다.
"People always said that nanophotonics will never be commercially important, because you can't scale them up. Well, now we can. We can make a sheet of them if we want," Myers said. "That means we can consider nanophotonics for large-scale manufacturing."
부분적으로 이 새로운 개발은 분자 빔 에피택시로 알려진{0}확실한 반도체 성장 기술에 의존합니다. 이 기술에서는 기화된 원소 재료가 표면에 정착하고{1}레이어 또는 나노구조로 자체 구성됩니다. 오하이오 주립 연구원들은 이 기술을 사용하여 티타늄 및 탄탈륨과 같은 금속 호일 조각 위에 빽빽하게 채워진 알루미늄 갈륨 질화물 와이어의 카펫을 성장시켰습니다.
The individual wires measure about 200 nanometers tall and about 20-50 nanometers in diameter—thousands of times narrower than a human hair and invisible to the naked eye.
실험실 테스트에서 금속박에서 성장한 나노와이어는 더 비싸고 덜 유연한 단결정 실리콘에서 제조된 나노와이어만큼 밝게 빛났습니다.{0}
연구원들은 나노와이어 LED를 더욱 밝게 만들기 위해 노력하고 있으며 다음에는 강철과 알루미늄을 포함한 보다 일반적인 금속으로 만들어진 호일에서 와이어를 성장시키려고 노력할 것입니다.
