& quot;Obróbka UV z wykorzystaniem diod LED byłaby bardziej opłacalna, energooszczędna i trwalsza," mówi dr Ram-n Collazo, adiunkt nauk o materiałach i inżynierii w NC State i główny autor artykułu opisującego badania."Nasza praca pozwoliłaby również na opracowanie solidnych i przenośnych technologii uzdatniania wody do użytku w krajach rozwijających się.&cyt;
Diody LED wykorzystują azotek aluminium (AlN) jako półprzewodnik, ponieważ materiał może wytrzymać dużą moc i wytwarzać światło w szerokim spektrum kolorów, szczególnie w zakresie UV. Jednak technologie wykorzystujące diody AlN LED do wytwarzania światła UV zostały poważnie ograniczone, ponieważ podłoża, które służyły jako podstawa dla tych półprzewodników, pochłaniały fale światła UV, które mają kluczowe znaczenie dla zastosowań w technologiach sterylizacji i uzdatniania wody.
Zespół naukowców z Północnej Karoliny i Japonii opracował rozwiązanie tego problemu. Korzystając z symulacji komputerowej, ustalili, że śladowe atomy węgla w strukturze krystalicznej podłoża AlN są odpowiedzialne za pochłanianie większości odpowiedniego światła UV. Eliminując węgiel z podłoża, zespół był w stanie znacznie poprawić ilość światła UV, które może przechodzić przez podłoże na pożądanych długościach fal.
& quot;Gdy zidentyfikowaliśmy problem, rozwiązanie problemu było stosunkowo łatwe i niedrogie," mówi dr Zlatko Sitar, wybitny profesor materiałoznawstwa i inżynierii w Kobe Steel w NC State i współautor artykułu.
Technologie komercyjne wykorzystujące te badania są obecnie opracowywane przez HexaTech Inc., spółkę spin-off z NC State.
& quot;Jest to problem, który' istnieje od ponad 30 lat i byliśmy w stanie go rozwiązać poprzez zintegrowanie zaawansowanych obliczeń, syntezy materiałów i charakterystyki," mówi dr Doug Irving, adiunkt nauk o materiałach i inżynierii w NC State i współautor artykułu."Myślę, że'zobaczymy więcej prac w tym kierunku w miarę postępu Inicjatywy Materials Genome i że to podejście przyspieszy rozwój nowych materiałów i powiązanych technologii.&cyt;
Artykuł,"O pochodzeniu pasma absorpcji 265 nm w kryształach objętościowych AlN," jest publikowany online w Applied Physics Letters.
