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近日,成功大學電機系劉文超教授研究團隊發明的省電節能“高電流擴散效率氮化鎵發光二極體”勇奪2011美國匹茲堡國際發明展設計類金牌,該高電流LED比起傳統的LED燈發光時間超過50%,省電節能效率非常高。
“高電流擴散效率氮化鎵發光二極體”發明創意的博士生劉亦浚表示,氮化鎵(GaN) LED發光二極體,具有體積小、壽命長、操作反應速度快、可靠度高、省電、不易破損,應用範圍廣且無熱輻射及水銀有毒物質污染等優點。傳統水平式發光二極體的缺點是常會有電流擁擠現象,導致發光時效短,他則改變結構,加上一層“p-n能障結構層”,藉以改善電流橫向擴散效率,並且抑制了寄生電阻效應,使得發光二極體內部電流更為均勻,並且延長發光時間。
劉亦浚用同樣的市售鎳氫電池,分別外接上傳統 LED和他設計的高電流擴散型發光二極體模塊,發現傳統的LED模塊在使用280分鐘以後,即將電池的電量用罄, 輸出光明顯衰竭;但是他的“高電流擴散型發光二極體”模塊則可以使用到420分鐘,整整多了140分鐘,比傳統的LED模塊多作用一半的時間,節省的效能非常高。
此次,發明發光二極體組件優點是體積非常小,只有520 × 250 μm2。同時操作電壓小(小於3.1 V),光電轉換效率高,具有省電、節能減碳之優勢。可運用在手提電腦、手機及其按鍵之背光模塊,也可運用於指示照明燈、戶外省電大型廣告牌等。
目前,劉文超帶領的“高速組件實驗室”迭有創意和傑作,在德國紐倫堡、瑞士日內瓦、美國匹茲堡都曾榮獲金牌獎;其中“半導體晶體管式氫氣感測器”奪得2010瑞士日內瓦國際發明展金牌;“場效晶體管式氫氣感測器”、“異質結構場效晶體管的製造方法”則在2010德國紐倫堡發明展大專組奪得兩面金牌獎。