LED multicolore? Sì, grazie ai Lantanidi

LED multicolore? Sì, grazie ai Lantanidi

Uno studio evidenzia come le Terre Rare possono essere utilizzate per la realizzazione di LED in grado di variare il colore della luce emessa

di Andrea Bai pubblicata il , alle 12:25 nel canale Periferiche
 

Presso i laboratori del Forschungszentrum Dresden-Rossendorf è allo studio una particolare tecnica che permette di realizzare LED (Light Emitting Diode- diodo che emette luce) in grado di variare il colore della luce emessa.

Attualmente, infatti, un LED è in grado di emettere luce ad una ben precisa e fissata lunghezza d'onda, ovvero di un solo colore. Lo studio sta evidenziando come superare questo limite impiegando nella realizzazione dei LED elementi chimici conosciuti con il nome di terre rare o Lantanidi.

La struttura del nuovo LED prevede uno strato di silicio semiconduttivo e uno strato di diossido di silicio isolante che insieme vanno a creare una barriera dello spessore di 100 nanometri in grado di ostacolare un eventuale flusso di elettroni. Lo strato di diossido di silicio viene drogato con l'aggiunta di Europio, uno degli elementi chimici facente parte del gruppo dei Lantanidi.

Applicando una differenza di potenziale (realizzando, quindi, un flusso di elettroni) attraverso la barriera descritta sopra si crea una situazione in cui alcuni elettroni, grazie all'effetto tunnel (il principio quantistico secondo cui esiste una possibilità, piccola ma finita, che una particella superi spontaneamente un ostacolo), sono in grado di attraversare la barriera. Quando ciò avviene, gli elettroni in transito urtano contro gli atomi di Europio, che assumono così uno stato energetico eccitato. Gli atomi di Europio tendono poi a ritornare allo stato energetico originario emettendo fotoni, ovvero energia sottoforma di luce.

La particolarità dell'Europio e quella di poter esistere in due stati chimici differenti dipendenti dalla differenza di potenziale applicata. Al variare di quest'ultima l'urto con un elettrone provocherà l'eccitazione sullo stato corrispondente, risultando in due differenti lunghezze d'onda di emissione in rapporto alla tensione: in questo modo sarà possibile ottenere luce blu o rossa a seconda dello stato chimico eccitato. Non solo: ad un particolare valore della differenza di potenziale è inoltre possibile far sì che il LED emetta luce violetta.

In passato è stato condotto un altro studio che ha evidenziato la possibilità di realizzare LED bicolori utilizzando un differente semiconduttore al posto del silicio, il Nitruro di Gallio, e un secondo Lantanide assieme all'Europio, ovvero l'Erbio. Questa tecnica presentava però una serie di inconvenienti: innanzitutto il nitruro di gallio è molto più costoso del silicio ed in secondo luogo l'impiego di due Lantanidi dava luogo ad una difficoltà di realizzazione molto più elevata.

L'impiego di due Lantanidi sembra però essere inevitabile nella prossima fase del progetto, che si prefigge la realizzazione di un LED in grado di variare tra i tre colori primari del modello RGB. Oltre all'Europio, che come abbiamo visto consente l'emissione di luce blu e luce rossa, è ora allo studio l'impiego del Terbio, che una volta eccitato è in grado di emettere luce verde.

L'utilizzo di LED così costruiti potrebbe rivelarsi strategico nella realizzazione di schermi di elevate dimensioni, dove un LED assumerebbe di fatto la funzione di un pixel.

Fonte: NewScientistTech

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24 Commenti
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Ratatosk28 Maggio 2007, 12:27 #1
Che fico, arriverò a poter variare in tempo reale il colore della mia maul replica ultrasaber modded
Crux_MM28 Maggio 2007, 12:43 #2
Che bello..così i fari delle macchine li facciamo con gli smile sopra..-.-..
A parte gli scherzi: ottima idea..dei pixel intercambiabili..se si spacca una lucetta, fa niente..la cambiamo!
Davis528 Maggio 2007, 12:46 #3
ma se il terbio quando si eccita diventa verde,
il minghio quando si eccita di che colore diventa?
Pokoto28 Maggio 2007, 12:47 #4

ot

Lantanidi prematurato della tarapia tapioca come fosse antani? No dico, antani?
Crux_MM28 Maggio 2007, 13:00 #5

OT

EH??
Che azz significa?
Michele2428 Maggio 2007, 13:02 #6

OLED

La tecnica è interessante anche se è estremamente costosa, come mostra la ben nota industria dell'erbio (un'altra terra rara che emette nell'infrarosso e viene usata, tra l'altro, per l'amplificazione dei segnali nelle fibre ottiche). Ben più promettenti sembrano gli Oled, cioè i led organici. Una bella plastica che emette e, sfruttando gli stati di tripletto può emettere a diverse lunghezze d'onda contemporaneamente
dsajbASSAEdsjfnsdlffd28 Maggio 2007, 13:26 #7
l'unico vantaggio a rispetto del led RGB multicolore che abbiamo gia adesso è che si piloterebbe la tinta della luce emessa agendo sulla tensione che circola nel diodo? (quindi una sola "gambetta" di controllo invece di 3?)

spero non sia solo questo...
anche perche a quel punto mi viene difficile immaginare come variare la luminosità tenendo sempre la stessa tinta.

beh dai li vedremo all'opera presto si spera.
Staffilo197528 Maggio 2007, 13:29 #8

Fra quanto....

.... vedremo qualcosa in commercio?
Nessuno sa niente?
gas7828 Maggio 2007, 13:38 #9
Originariamente inviato da: DukeZ
[...]
spero non sia solo questo...
anche perche a quel punto mi viene difficile immaginare come variare la luminosità tenendo sempre la stessa tinta.

[...]beh dai li vedremo all'opera presto si spera.


Beh.. in realta' la luminosita' si e' sempre variata (o almeno io ho sempre fatto in questo modo) utilizzando cicli molto veloci di on-off (PWM se non ricordo male) del diodo... credo che il metodo rimanga lo stesso anche con questi nuovi LED
andrineri28 Maggio 2007, 13:40 #10
bella come cosa, anche se imho non sarà troppo difficile da implementare, ok regolare il colore in base alla tensione applicata e la corrente rimane fissa, si riesce comunque a regolare la luminosità del led facendolo lavorare in modo pulsato (PWM), decidendo per quanto tempo sta acceso e per quanto sta spento, ovviamente tempi dell'ordine dei microsecondi. molto bella come soluzione, se la durata è abbastanza lunga potrebbero venire fuori degli LCD davvero buoni, ed anche maxischermi non troppo complessi e quindi costosi.

quando mai lo vedremo sul mercato? 10 anni?

edit: gas78, mi hai rubato le parole di bocca ... o meglio dire dalla tastiera

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