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近幾年白熾燈漸漸被LED燈取代,但這意味著白熾燈要被淘汰了嗎?
德克薩斯州農工大學的Yue Kuo博士和他以前帶過的博士生Chi-Chou Lin正在開發基於白熾燈基本原理的新型固態器件,這個機會或許能讓白熾燈重獲生機。
該設備和白熾燈一樣,是通過加熱燈絲發光。然而和普通白熾燈不同,這裡的燈絲直徑只有20-150奈米——而且燈泡十分小,需要在半導體製造工廠才能製作。
簡單地說,這就是白熾燈泡的固態版本,據發明者說,這種燈泡可以連續工作7000多小時不壞。
Kuo將這個燈泡命名為「固態白熾LED」,這裡的D不是二極管裡的意思,而是device設備的意思。其實該設備可以看成一個金屬氧化物半導體電容,在導體和P型矽中夾入一層薄薄的非晶體絕緣介電材料製成。最上層的導體部分為透明薄片製成(一般為銦錫氧化物),可以允許光通過。
為了讓設備能夠發光,研究人員給設備加上極高的電壓,電壓高到能夠分解中間的介電材料,在高壓電的作用下,介電材料被轉變成大量微小且能夠長久導電的細絲。一旦介電材料被分解,電流就能夠在這些細絲中流過。因為細絲也還是有一些電阻,電流流過時就產熱,達到一定溫度就開始發光,光線再通過透明薄膜發散到外界。和普通白熾燈泡不同,這些光源來自於成千上萬個小發光點。
和白熾燈一樣,固態白熾LED發出的也是白光,光譜跨度非常廣。這和傳統的LED有非常大的不同,因為LED發出的光線波長範圍很狹窄,如果要讓LED發出白光,你還要搭配一個塗了螢光粉的藍光LED,或者通過紅綠藍三種燈泡混合起來發出白光。
說到燈泡,最重要的考量要素就是節能性了,團隊通過初步測量顯示不到1%的電流被用來發電,這個發光效率很低,不過Kuo希望設備最終的發光效率能夠超過傳統白熾燈泡。
來源:煎蛋網
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