Elektor Team

18% de gain de luminosité des LED

10 décembre 2013, 14:37
18% de gain de luminosité des LED
18% de gain de luminosité des LED

A Troy, dans l'état de New-York aux États-Unis, le Rensselaer Polytechnic Institute abrite des recherches fondamentales sur la bonne vieille technique des LED, apparemment couronnées de succès récemment, puisqu'une amélioration du principe même de construction des LED, ferait non seulement faire à leur luminosité un bond de 18% mais améliorerait leur rendement de 22% par rapport à celui des LED conventionnelles. Le diagramme ci-dessus met en lumière, c'est le cas le dire, la meilleure polarisation obtenue grâce au dopage de la jonction GaInN/GaInN et la disparition de l'effondrement du rendement caractéristique des jonctions conventionnelles GaInN/GaN.


Rappelons le phénomène bien connu et fort gênant sur les LED de puissance qu'est la tendance du rendement de ces semi-conducteurs, plutôt élevé avec de faibles courants, à diminuer à mesure que leur intenisté augmente. On parle d'affaissement du rendement, ou efficiency droop.
Or comme les LED de puissance sont par définition appelées à servir avec des courants de forte intensité, on était jusqu'ici confronté à un problème d'autant plus insoluble que ses causes physiques, malgré des années de recherche fondamentale, n'ont toujours pas encore été bien comprises. On croit savoir que des fuites d'électrons y jouent un rôle, mais guère plus.

Les chercheurs troyens ont constaté un défaut de polarisation du rayonnement dans la couche active de nitrure de gallium et de nitrure d'indium des LED ordinaires. Un dopage supplémentaire de ces couches leur a permis d'harmoniser cette polarisation et d'obtenir ainsi que le comportement physique des semi-conducteurs soumis à des courants de forte intensité se rapproche du modèle théorique, sans baisse de rendement au fil de l'augmentation de l'intensité. Ces travaux menés en coopération avec Samsung Electro-Mechanics et publiés dans Applied Physics Letters, ont mis en évidence une réduction des fuites d'électrons. Il n'y a plus qu'à patienter avant de voir la traduction de cette avancée dans l'amélioration des composants opto-électroniques mis à notre disposition dans les années à venir.

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