Светодиоды, которые светят в 10 раз ярче

Компания под названием Soraa представляет дешевые светодиоды для замены обычных ламп.

Яркая мысль: светодиодная лампа Soraa MR16 соответствует 50-ваттному галогенному аналогу.

Производители светодиодных осветительных приборов обещают высокоэффективную, нетоксичную и долговечную альтернативу современным лампам накаливания и галогенным лампам. Тем не менее, освещение целых комнат с использованием светодиодов может оказаться технически сложной и дорогостоящей задачей.

Специалисты калифорнийской компании Soraa разработали новый тип светодиодов, который, по официальным данным, излучает в 10 раз больше света с единицы площади излучающего материала, чем менее продвинутые аналоги. Первым продуктом компании стала 12-ваттная лампочка, которая используют на 75 процентов меньше энергии, чем 50-ваттная галогенная лампа с таким же уровнем светового потока. Представители компании пока не раскрывают стоимость лампы, но говорят, что их продукт окупится менее чем за один год благодаря экономии на оплате счетов за энергию.

Светодиоды содержат полупроводниковый материал, который излучает свет, когда через него проходит ток. Подобные источники света обычно используются в составе нетребовательных к яркости систем, например, в качестве подсветки компьютерного монитора.

Светодиоды обычно создаются путем “выращивания” тонкого слоя нитрида галлия на сапфировой, карбидокремниевой или кремниевой подложке. Soraa использует другой подход. Специалисты компании решили применять сам нитрид галлия в качестве подложки. Это уменьшает степень несоответствия в кристаллической структуре между двумя слоями, которое приводит к снижению эффективности светодиодов по мере увеличения плотности электрического тока. За счет нивелирования этого несоответствия, специалисты Soraa якобы могут пропускать в 10 раз больше тока через материал активного слоя. Увеличение плотности тока приводит к десятикратному увеличению яркости светодиода.

Нитрид галлия заметно дороже, чем любой материал из сапфира или кремния, но увеличение яркости сводит эту разницу на нет. По словам генерального директора Soraa, Эрика Кима, инженерам компании удалось разработать источник света с очень высоким уровнем яркости, который также является относительно простым в производстве, что уменьшает издержки на проектирование системы и делает конечный продукт высокорентабельным.

Светодиодные осветительные системы с высоким уровнем яркости обычно объединяют несколько светодиодов в рамках одной лампочки. При производстве светодиодов повышенной яркости, Soraa будет использовать только один светодиодный чип.

Тем не менее при всех неоспоримых плюсах, светодиоды Soraa могут оказаться слишком дорогими в производстве. Колин Хамфрис, руководитель исследований в сфере материаловедения и металлургии при Университете Кембриджа, говорит, что выращивание нитрида галлия является сложным и трудоемким процессом.

"Пластина диаметром в шесть дюймов из кремния стоит около 30 долларов. Столько же стоит двухдюймовая пластина из сапфира. В то время как  пластина из нитрида галлия диаметром всего в один дюйм стоит около 500 долларов", - говорит он. - "С другой стороны специалисты Soraa вполне могут изобрести новый способ создания пластин из нитрида галлия, который позволит приблизить стоимость этого процесса к издержкам на создание пластин из кремния и сапфира."

Хамфрис является основателем компании CamGaN, которая занимается разработкой светодиодов на основе нитрида галлия на кремниевой подложке. Недавно эта компания была поглощена Plessey Semiconductors.

В своем интервью журналистам Ким также отметил, что Soraa разработала новый более дешевый метод производства нитрида галлия. Топ-менеджер добавил, что стоимость субстрата является лишь незначительной частью цены конечного продукта. Soraa удалось привлечь сторонние инвестиции на сумму более 100 млн. долларов. Компания планирует выпустить первые лампы для коммерческого использования к концу этого квартала.

По материалам Technology Review, Inc. 13.02.2012

Назад к каталогу статей >>>