Secondo i ricercatori danesi del Niels Bohr Institute, una tecnologia per realizzare LED basata sull’utilizzo di nanofili metallici porterebbe ad un consumo inferiore di energia e ad una migliore emissione luminosa.
Il team di lavoro del Niels Bohr Institute presso l’Università di Copenhagen ha studiato le proprietà dei nanofili utilizzando la microscopia a raggi X ed è stato capace di individuare esattamente come il nanofilo dovrebbe essere progettato per offrire le migliori proprietà prestazionali.
I nanofili sono molto piccoli – alti circa 2 micrometri (1 micron è un millesimo di millimetro) e presentano un diametro compreso fra i 10-500 nm (1 nanometro è un millesimo di micrometro).
I nanofili per LED sono costituiti da un nucleo interno di nitruro di gallio (GaN) e da uno strato di indio e gallio-nitruro (InGaN) all’esterno, entrambi materiali semiconduttori. Per Robert Feidenhans’l, professore responsabile del gruppo di lavoro presso il Niels Bohr Institute a Copenaghen: “L’emissione di luce in tale diodo dipende dalla sollecitazione meccanica che esiste tra i due materiali e molto dipende da come i due strati sono in contatto tra loro,” e ha detto che – a seguito di un esame campione compiuto su un certo numero di nanofili, utilizzando la microscopia a raggi X nanoscala nel sincrotrone di elettroni a DESY di Amburgo, in Germania, “è stato possibile vedere come essi siano differenti e presentino una struttura molto diversa fra loro“.
I ricercatori sono riusciti a misurare una serie di nanofili verticali restando molto sorpresi perché – dall’esame – era possibile vedere chiaramente i dettagli di ogni nanofilo con la struttura sia del nucleo interno come lo strato esterno.
Questo metodo – ha ricordato Tomas Stankevic, studente di dottorato presso l’Istituto Niels Bohr – ha permesso di “identificare esattamente quali nanofili sono i migliori e hanno la struttura più efficiente nella giunzione fra nucleo interno e strato esterno“.
Secondo Feidenhans’l c’è dunque un grande potenziale di mercato per questi nanofili in grado di fornire a regime una luce più naturale nei LED utilizzando meno energia. La tecnologia dei nanofili potrebbe trovare utilizzo nei smartphone, nei televisori e in molte forme di illuminazione.
I ricercatori si attendono uno sviluppo molto veloce di questa tecnologia, che potrebbe già essere utilizzata entro cinque anni.
La ricerca è stata pubblicata sulla rivista ACS Nano
