白熾燈要死了么,沒錯看看現(xiàn)在誰還買白熾燈泡,行將就木的白熾燈一條腿已經(jīng)邁進(jìn)了棺材,不過在顯微級領(lǐng)域,白熾燈一個天蠶變很可能重獲新生。
德克薩斯州農(nóng)工大學(xué)的Yue Kuo博士和他以前帶過的博士生Chi-Chou Lin正在開發(fā)基于白熾燈基本原理的新型固態(tài)器件。
該設(shè)備和白熾燈一樣,是通過加熱燈絲發(fā)光。然而和普通白熾燈不同,這里的燈絲直徑只有20-150納米——而且燈泡十分小,需要在半導(dǎo)體制造工廠才能制作。
簡單地說,這就是愛迪生發(fā)明的白熾燈泡的固態(tài)版本,據(jù)發(fā)明者說,這種燈泡可以連續(xù)工作7000多小時不壞。
Kuo將這個燈泡命名為“固態(tài)白熾LED”,這里的D不是二極管里的意思,而是device設(shè)備的意思。其實(shí)該設(shè)備可以看成一個金屬氧化物半導(dǎo)體電容,在導(dǎo)體和P型硅中夾入一層薄薄的非晶體絕緣介電材料制成。最上層的導(dǎo)體部分為透明薄片制成(一般為銦錫氧化物),可以允許光通過。
為了讓設(shè)備能夠發(fā)光,研究人員給設(shè)備加上極高的電壓,電壓高到能夠分解中間的介電材料,在高壓電的作用下,介電材料被轉(zhuǎn)變成大量微小且能夠長久導(dǎo)電的細(xì)絲。一旦介電材料被分解,電流就能夠在這些細(xì)絲中流過。因為細(xì)絲也還是有一些電阻,電流流過時就產(chǎn)熱,達(dá)到一定溫度就開始發(fā)光,光線再通過透明薄膜發(fā)散到外界。和普通白熾燈泡不同,這些光源來自于成千上萬個小發(fā)光點(diǎn)。
和白熾燈一樣,固態(tài)白熾LED發(fā)出的也是白光,光譜跨度非常廣。這和傳統(tǒng)的LED有非常大的不同,因為LED發(fā)出的光線波長范圍很狹窄,如果要讓LED發(fā)出白光,你還要搭配一個涂了熒光粉的藍(lán)光LED,或者通過紅綠藍(lán)三種燈泡混合起來發(fā)出白光。
說到燈泡,最重要的考量要素就是節(jié)能性了,團(tuán)隊通過初步測量顯示不到1%的電流被用來發(fā) 電 光……這個發(fā)光效率很低……不過Kuo希望設(shè)備最終的發(fā)光效率能夠超過傳統(tǒng)白熾燈泡。
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