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              科學家通過復制螢火蟲的“不平衡金字塔”來提升LED的光提取效率
              
                
              
                    2019/2/25 11:22:45
                    
                        
                        作者： 來源：cnBeta
                        
                        
                    
                    
                
              
            
              
            
            
              摘要：盡管LED比白熾燈泡更節(jié)能，但據(jù)報道大多數(shù)商業(yè)模型中它們產(chǎn)生的出光效率僅為50%左右。這被稱為光提取效率，研究人員通過復制螢火蟲大大提高了光提取效率。
              
            
            

            
              
                
                
              　　盡管LED比白熾燈泡更節(jié)能，但據(jù)報道大多數(shù)商業(yè)模型中它們產(chǎn)生的出光效率僅為50%左右。這被稱為光提取效率，研究人員通過復制螢火蟲大大提高了光提取效率。許多現(xiàn)有的LED具有蝕刻在其表面上的金字塔狀微結構陣列，這有助于所產(chǎn)生的光從該表面射出，而不是被其反射回來。螢火蟲在它們的腹部“燈籠”上也有這樣的結構，其用于相同的目的。
              　　然而，最近賓夕法尼亞州立大學的博士生陳長江(音譯)發(fā)現(xiàn)，與LED上的微結構不同，昆蟲上的那些結構不對稱。他后來發(fā)現(xiàn)某種蟑螂的發(fā)光點也是如此。考慮到這一點，陳長江及其同事利用納米級3D打印技術在其他傳統(tǒng)LED的表面上創(chuàng)建了微觀的不對稱金字塔陣列(如下圖所示)。經(jīng)測試，發(fā)現(xiàn)這使LED的光提取效率高達90%。
              　　據(jù)研究人員稱，導致LED光提取效率提升有幾個原因。首先，不對稱金字塔比對稱金字塔具有更大的表面積，允許光與表面的更大相互作用。其次，當一些光被金字塔的兩個不同角度的斜面反射回來時，這些反射具有更隨機的性質(zhì) 
- 這會使光線反射更多。
              　　科學家們現(xiàn)在正在尋求與制造商合作，將微結構應用過程商業(yè)化，他們說這可以很容易地添加到現(xiàn)有的LED生產(chǎn)設施中。
              　　由Stuart Yin教授監(jiān)督的這項研究論文最近發(fā)表在《Optik》雜志上。

              
            
              

            
              
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