Abo
  • Services:

Neue Fertigungstechnik macht LEDs viel günstiger

Günstige und stromsparende LEDs könnten die Beleuchtung der Zukunft sein

Britische Forscher haben eine Möglichkeit entwickelt, Leuchtdioden auf Galliumnitrid-Basis auf Siliziumwafern zu züchten. Das macht die Herstellung der Dioden erheblich günstiger. LEDs sind umweltfreundlicher als Energiesparlampen und halten länger.

Artikel veröffentlicht am ,

Forscher der Universität in Cambridge haben eine neue Methode entwickelt, Leuchtdioden (LED) aus Galliumnitrid (GaN) herzustellen. Die neue Methode macht die LEDs deutlich günstiger als heute. Eine größere Verbreitung der sparsamen LEDs könnte so den Stromverbrauch deutlich senken.

Stellenmarkt
  1. Bosch Gruppe, Berlin
  2. OKI EUROPE LIMITED, Branch Office Düsseldorf, Düsseldorf

Colin Humphreys mit GaN-Dioden (Foto: Uni Cambridge)
Colin Humphreys mit GaN-Dioden (Foto: Uni Cambridge)
Der Halbleiter GaN wird heutzutage auf teuren Wafern aus Saphir gezüchtet. Silizium, das normalerweise als Substrat von elektronischen Bauteilen genutzt wird, eignet sich in diesem Fall nicht als Trägermaterial, weil GaN beim Abkühlen viel schneller schrumpft als das Silizium und deshalb bricht. Die britischen Wissenschaftler haben nun eine neue Möglichkeit gefunden, dieses Problem zu umgehen, indem sie in das GaN Lagen aus Aluminiumgalliumnitrid (AlGaN) einfügen, die als Puffer dienen. Das AlGaN schrumpft deutlich langsamer und verhindert, dass die LEDs beim Abkühlen kaputtgehen. Die AlGaN-Schichten beeinträchtigten die Funktionsweise der LEDs nicht, sagt Projektleiter Colin Humphreys.

Durch die neue Methode lasse sich die Herstellung der Dioden deutlich effizienter gestalten, so die Wissenschaftler. Sie erlaube zum einen, mehr LEDs auf einmal herzustellen. Zum anderen sei der Ausschuss deutlich geringer. Derzeit werden die LEDs auf einem 5 cm großen Saphirwafer hergestellt. Auf einem deutlich günstigeren 15-cm-Silizumwafer hingegen lassen sich 9-mal so viele LEDs züchten. Da zudem die Kanteneffekte geringer sind, ist die Ausbeute brauchbarer LEDs rund 10-mal höher. Insgesamt, so die Rechnung der britischen Forscher, ließen sich durch ihre Entdeckung die Herstellungskosten auf ein Zehntel reduzieren.

Humphreys glaubt, dass diese Fertigungsmethode für LEDs der Schlüssel für die Fragen der Beleuchtung der Zukunft sein könne. "Wir sind kurz davor, hocheffiziente, günstige weiße LEDs zu bekommen, die sowohl die traditionellen Glühbirnen, als auch die derzeit erhältlichen Energiesparlampen ersetzen können. Das sind nicht nur gute Nachrichten für die Umwelt, sondern auch für die Verbraucher, die niedrigere Stromrechnungen bekommen."

LEDs haben gegenüber den als Energiesparlampen bezeichneten Kompaktleuchtstofflampen den Vorteil, dass sie keine Vorheizphase brauchen, sondern ihre volle Leuchtkraft sofort entfalten. Daneben enthalten sie anders als die Energiesparlampen kein Quecksilber, sind also umweltfreundlicher. Die Lebensdauer von GaN-LEDs beträgt etwa 100.000 Stunden. Damit brennen sie gut 10-mal so lange wie Energiesparlampen und 100-mal so lange wie herkömmliche Glühbirnen.



Anzeige
Hardware-Angebote
  1. 119,90€
  2. (reduzierte Überstände, Restposten & Co.)

Der Kaiser! 04. Feb 2009

Träumen kann ich besser mit richtigen Büchern. Wenn sie gut sind, baut sich ein Film im...

elch 01. Feb 2009

hab nochn stapel saphir-wafer im keller...

hgfdsa 01. Feb 2009

Was soll ich mit monochromatischem Licht? Eine LED mit dem Farbspektrum der Sonne wäre ideal.

superexpert 01. Feb 2009

Der Haken ist nur, dass die Qualität nicht dadurch besser wurde, dass die Produkte...

Gott Zilla 01. Feb 2009

Ich auch. Dieser Text ist eine Zumutung für die Augen und die Rechtschreibung! MfG, Gott...


Folgen Sie uns
       


MTG Arena Ravnica Allegiance - Livestream 2

Im zweiten Teil unseres Livestreams basteln wir ein eigenes neues Deck (dreifarbig!) und ziehen damit in den Kampf.

MTG Arena Ravnica Allegiance - Livestream 2 Video aufrufen
Europäische Netzpolitik: Schlimmer geht's immer
Europäische Netzpolitik
Schlimmer geht's immer

Lobbyeinfluss, Endlosdebatten und Blockaden: Die EU hat in den vergangenen Jahren in der Netzpolitik nur wenige gute Ergebnisse erzielt. Nach der Europawahl im Mai gibt es noch viele Herausforderungen für einen digitalen Binnenmarkt.
Eine Analyse von Friedhelm Greis


    Schwer ausnutzbar: Die ungefixten Sicherheitslücken
    Schwer ausnutzbar
    Die ungefixten Sicherheitslücken

    Sicherheitslücken wie Spectre, Rowhammer und Heist lassen sich kaum vollständig beheben, ohne gravierende Performance-Einbußen zu akzeptieren. Daher bleiben sie ungefixt. Trotzdem werden sie bisher kaum ausgenutzt.
    Von Hanno Böck

    1. Sicherheitslücken Bauarbeitern die Maschinen weghacken
    2. Kilswitch und Apass US-Soldaten nutzten Apps mit fatalen Sicherheitslücken
    3. Sicherheitslücke Kundendaten von IPC-Computer kopiert

    WLAN-Tracking und Datenschutz: Ist das Tracken von Nutzern übers Smartphone legal?
    WLAN-Tracking und Datenschutz
    Ist das Tracken von Nutzern übers Smartphone legal?

    Unternehmen tracken das Verhalten von Nutzern nicht nur beim Surfen im Internet, sondern per WLAN auch im echten Leben: im Supermarkt, im Hotel - und selbst auf der Straße. Ob sie das dürfen, ist juristisch mehr als fraglich.
    Eine Analyse von Harald Büring

    1. Gefahr für Werbenetzwerke Wie legal ist das Tracking von Online-Nutzern?
    2. Landtagswahlen in Bayern und Hessen Tracker im Wahl-O-Mat der bpb-Medienpartner
    3. Tracking Facebook wechselt zu First-Party-Cookie

      •  /