ابتكار تقنية حديثة لمصابيح LED باعتماد أسلاك نانوية متفرعة في جامعة لوند

توصل باحثون في جامعة لوند السويدية إلى تطوير تصميم مبتكر للصمامات الثنائية الباعثة للضوء LED، يعتمد بصورة أساسية على أسلاك نانوية متفرعة، فيما يعد خطوة علمية هامة قد تمهد الطريق نحو ابتكار مصادر إضاءة أكثر كفاءة في استخراج الضوء مستقبلاً.

وبيّن تقرير نشره موقع جامعة لوند أن الفريق البحثي نجح في توجيه مكان تولد الضوء ضمن البنية النانوية بدقة، وذلك عبر الاعتماد على قلب مركزي مكون من أسلاك نانوية ذات فجوة نطاق غير مباشرة، إضافة إلى فروع جانبية تتميز بفجوة نطاق مباشرة.

وأوضحت الدراسة أن هذه البنية الهندسية تسهم في دفع حوامل الشحنة باتجاه الفروع الجانبية حيث يتركز الانبعاث الضوئي، مع العمل في الوقت ذاته على تقليل إعادة الاتحاد الإشعاعي داخل القلب المركزي.

وفي ذات السياق، كشفت قياسات الانبعاث الضوئي المرتبطة بدرجة الحرارة عن وجود تباين في آليات إعادة الاتحاد بين القلب والفروع، مما يؤكد صحة استنتاجات الباحثين بأن الانبعاث الضوئي الأبرز يحدث داخل الفروع النانوية.

ولفت الباحثون إلى أن هذه النتائج تمثل ركيزة أساسية لتطوير مصابيح LED نانوية قابلة للتصميم بطريقة تضمن توليد الضوء في أجزاء معينة من البنية، وهو ما من شأنه رفع كفاءة إخراج الضوء من الجهاز.

وترتكز الفكرة التقنية على توظيف هياكل نانوية دقيقة، حيث يؤدي تقليل سمك الفروع ليكون أقل من طول موجة الضوء إلى الحد من احتجاز الضوء داخل المادة نتيجة ظاهرة الانعكاس الداخلي الكلي، مما يؤدي بدوره إلى زيادة كمية الضوء المنبعثة.

وتتجه الجهود البحثية الحالية نحو تطوير البنية النانوية وزيادة كفاءتها التشغيلية، وخصوصاً عبر معالجة الخسائر الناتجة عن العيوب السطحية، لتعزيز آفاق هذه التكنولوجيا الحديثة في مجالات الإضاءة والإلكترونيات الضوئية في القادم من الأيام.