& quot;Tratamentul UV folosind LED-uri ar fi mai rentabil, eficient din punct de vedere energetic și mai durabil," spune Dr. Ram-n Collazo, profesor asistent de știința materialelor și inginerie la NC State și autor principal al unei lucrări care descrie cercetarea." Munca noastră ar permite, de asemenea, dezvoltarea unor tehnologii robuste și portabile de tratare a apei pentru utilizare în țările în curs de dezvoltare."
LED-urile utilizează nitrură de aluminiu (AlN) ca semiconductor, deoarece materialul poate gestiona multă putere și poate crea lumină într-un spectru larg de culori, în special în domeniul UV. Cu toate acestea, tehnologiile care utilizează LED-uri AlN pentru a crea lumină UV au fost sever limitate, deoarece substraturile care au servit drept fundație pentru acești semiconductori au absorbit lungimi de undă ale luminii UV care sunt cruciale pentru aplicațiile în tehnologiile de sterilizare și tratare a apei.
O echipă de cercetători din Carolina de Nord și Japonia a dezvoltat o soluție la problemă. Folosind simularea pe computer, ei au determinat că urme de atomi de carbon din structura cristalină a substratului AlN au fost responsabili pentru absorbția majorității luminii UV relevante. Prin eliminarea carbonului din substrat, echipa a reușit să îmbunătățească semnificativ cantitatea de lumină UV care poate trece prin substrat la lungimile de undă dorite.
& quot;Odată ce am identificat problema, a fost relativ ușor și ieftin de rezolvat," spune Dr. Zlatko Sitar, Kobe Steel Distinguished Profesor de Știința Materialelor și Inginerie la NC State și co-autor al lucrării.
Tehnologiile comerciale care încorporează această cercetare sunt în prezent dezvoltate de HexaTech Inc., o companie spin-off din NC State.
& quot;Aceasta este o problemă pe care'există de mai bine de 30 de ani și am fost capabili să o rezolvăm prin integrarea calculului avansat, sinteza și caracterizarea materialelor," spune Dr. Doug Irving, profesor asistent de știința materialelor și inginerie la NC State și co-autor al lucrării."Cred că'vom vedea mai multe lucrări în acest sens pe măsură ce Inițiativa pentru genomul materialelor avansează și că această abordare va accelera dezvoltarea de noi materiale și tehnologii conexe."
Lucrarea,"Despre originea benzii de absorbție de 265 nm în cristale în vrac de AlN," este publicat online în Applied Physics Letters.
