सफेद एलईडी प्रौद्योगिकी के विकास की संभावनाएँ

एल ई डी सबसे किफायती और उच्च गुणवत्ता वाले प्रकाश स्रोत हैं। यह कुछ भी नहीं है कि सफेद एलईडी के उत्पादन की तकनीक, जो प्रकाश व्यवस्था के लिए लगातार उपयोग की जाती है, लगातार प्रगति की स्थिति में है। प्रकाश उद्योग और गली में आम आदमी की रुचि ने प्रकाश प्रौद्योगिकी के इस क्षेत्र में निरंतर और कई शोधों को प्रेरित किया है।

हम पहले ही कह सकते हैं कि सफेद एल ई डी की संभावनाएं बहुत बड़ी हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि प्रकाश व्यवस्था पर खर्च की गई बिजली की बचत के स्पष्ट लाभ निवेशकों को इन प्रक्रियाओं पर शोध करने, प्रौद्योगिकियों में सुधार करने और लंबे समय तक नई, अधिक कुशल सामग्रियों की खोज करने के लिए आकर्षित करते रहेंगे।

यदि हम एलईडी निर्माताओं और उनके निर्माण के लिए सामग्रियों के डेवलपर्स, अर्धचालक अनुसंधान और अर्धचालक प्रकाश प्रौद्योगिकियों की दिशा में विशेषज्ञों द्वारा नवीनतम प्रकाशनों पर ध्यान देते हैं, तो हम आज इस क्षेत्र में विकास के रास्ते पर कई दिशाओं को उजागर कर सकते हैं।

यह ज्ञात है कि रूपांतरण कारक फास्फोरस एलईडी दक्षता का मुख्य निर्धारक है, इसके अलावा, फॉस्फर का पुन: उत्सर्जन स्पेक्ट्रम एलईडी द्वारा उत्पादित प्रकाश की गुणवत्ता को प्रभावित करता है। इस प्रकार, बेहतर और अधिक कुशल फॉस्फोर की खोज और शोध फिलहाल एलईडी प्रौद्योगिकी के विकास में सबसे महत्वपूर्ण दिशाओं में से एक है।

सफेद एल ई डी के लिए येट्रियम एल्युमिनियम गार्नेट सबसे लोकप्रिय फॉस्फर है और यह सिर्फ 95% से अधिक की क्षमता प्राप्त कर सकता है। अन्य फॉस्फोर, हालांकि वे सफेद रोशनी का बेहतर गुणवत्ता वाला स्पेक्ट्रम देते हैं, YAG फॉस्फोर की तुलना में कम कुशल होते हैं। इस कारण से, कई अध्ययनों का उद्देश्य अधिक कुशल और टिकाऊ फॉस्फोर प्राप्त करना है, जो सही स्पेक्ट्रम प्रदान करता है।

एक अन्य समाधान, हालांकि अभी भी इसकी उच्च कीमत से अलग है, एक मल्टी-क्रिस्टल एलईडी है जो उच्च गुणवत्ता वाले स्पेक्ट्रम के साथ चमकदार सफेद रोशनी देता है। ये संयुक्त बहु-घटक एलईडी हैं।

बहु-रंग अर्धचालक चिप संयोजन एकमात्र समाधान नहीं है। एल ई डी जिसमें कई रंगीन चिप्स के साथ-साथ एक फॉस्फोर घटक होता है, अधिक प्रभावी ढंग से प्रदर्शित होता है।

यद्यपि विधि की दक्षता अभी भी कम है, फिर भी दृष्टिकोण तब ध्यान देने योग्य है जब क्वांटम डॉट्स को कनवर्टर के रूप में उपयोग किया जाता है। इस तरह, आप उच्च प्रकाश गुणवत्ता वाले एलईडी बना सकते हैं। तकनीक को व्हाइट क्वांटम डॉट एलईडी कहा जाता है।

चूंकि सबसे बड़ी दक्षता सीमा सीधे एलईडी चिप में निहित है, अर्धचालक उत्सर्जक सामग्री की दक्षता बढ़ाने से दक्षता में सुधार करने में मदद मिल सकती है।

निष्कर्ष यह है कि सबसे आम अर्धचालक संरचनाएं 50% से अधिक क्वांटम उपज की अनुमति नहीं देती हैं।सर्वोत्तम वर्तमान क्वांटम दक्षता परिणाम केवल लाल एल ई डी के साथ प्राप्त किए गए हैं, जो केवल 60% से अधिक की दक्षता देते हैं।

नीलम सब्सट्रेट पर गैलियम नाइट्राइड एपिटॉक्सी द्वारा उगाई गई संरचनाएं सस्ती प्रक्रिया नहीं हैं। सस्ते अर्धचालक संरचनाओं में बदलाव से प्रगति तेज हो सकती है।

गैलियम ऑक्साइड, सिलिकॉन कार्बाइड या शुद्ध सिलिकॉन जैसी अन्य सामग्रियों को आधार के रूप में लेने से एलईडी उत्पादन की लागत में काफी कमी आएगी। विभिन्न पदार्थों के साथ मिश्र धातु गैलियम नाइट्राइड का प्रयास लागत कम करने का एकमात्र तरीका नहीं है। सेमीकंडक्टर सामग्री जैसे जिंक सेलेनाइड, इंडियम नाइट्राइड, एल्यूमीनियम नाइट्राइड और बोरॉन नाइट्राइड को आशाजनक माना जाता है।

जिंक सेलेनाइड सब्सट्रेट पर जिंक सेलेनाइड एपिटेक्सियल संरचना के विकास के आधार पर फॉस्फर-मुक्त एल ई डी के व्यापक उपयोग की संभावना से इंकार नहीं किया जाना चाहिए। यहाँ, सेमीकंडक्टर का सक्रिय क्षेत्र नीली रोशनी का उत्सर्जन करता है, और स्वयं सब्सट्रेट (चूंकि जिंक सेलेनाइड स्वयं एक प्रभावी फॉस्फोर है) पीली रोशनी का स्रोत बन जाता है।

यदि छोटी चौड़ाई के बैंडगैप के साथ सेमीकंडक्टर की एक और परत संरचना में पेश की जाती है, तो यह कुछ क्वांटा को एक निश्चित ऊर्जा के साथ अवशोषित करने में सक्षम होगी और माध्यमिक उत्सर्जन कम ऊर्जा के क्षेत्र में होगा। तकनीक को सेमीकंडक्टर उत्सर्जन कन्वर्टर्स के साथ एलईडी कहा जाता है।