美國賓州州立大學（Pennsylvania State University，簡稱“Penn State”）的研究員發現通過仿製螢火蟲的發光結構能夠提高LED的發光效率。

賓州州立大學電子工程專家Stuart (Shizhuo) Yin指出，目前大多數商用LED發光效率僅約50%，如何提高所謂的LED光提取效率是研究的關鍵之一，他們著重於研究如何從LED中提取光線。

研究團隊發現，光線在向後反射時會消失，所以螢火蟲與LED在釋放光線上面臨相似的挑戰。對於LED，其中一個解決方案就是在其表面創建微結構，使其有紋理，進而發射出更多的光線。但是，大多數LED表面的微結構是對稱的，每一邊的傾斜角度一樣。

螢火蟲的「燈籠」也有微結構，然而，研究員發現這些微結構是不對稱的，其中一邊傾斜的角度不同。他們還發現其它會發光的昆蟲都有相似的結構。鑒於此，他們決定在LED表面嘗試創建類似的不對稱結構。

不對稱微觀金字塔結構的藍寶石襯底（來源：Penn State）

研究員成功地在LED表面創建了不對稱微觀金字塔結構，以兩種方式提高了光提取效率。首先，不對稱的金字塔結構表面積較大，促進光與表面進行更多的交互作用，使得更少的光線被吸收。之後，當光線碰到不對稱金字塔結構的兩個不同傾斜角時，光反射具備更大的隨機性，這意味著光線反射更多。

對稱與不對稱結構發光效率對比（來源：Penn State）

通過採用這種方法，LED光提取效率提高到90%。該研究團隊為此項研究申請了專利，並表示，他們正在尋求與相關的製造商進行合作，共同推動這項技術的商業化。

據悉，這項研究結果已發表在《Optik》雜誌上。（編譯：LEDinside Janice）