Учёные из Университета Калифорнии в Санта-Барбаре (UCSB) разработали сверхмалые светодиоды (microLED), диаметр которых не превышает ширины человеческого волоса (примерно 100 мкм). Эти устройства, созданные на основе нитрида галлия, получили специальную конструкцию с боковыми распределёнными брэгговскими отражателями. Такая структура значительно улучшает направленность излучения и эффективность вывода света как в воздушную среду, так и через подложку.
Это исследование возглавляли заслуженные специалисты в области светодиодов, включая лауреата Нобелевской премии Сюдзи Накамуру (Shuji Nakamura). По сравнению с обычными microLED, новые устройства демонстрируют впечатляющий рост характеристик: оптическая мощность на воздушной стороне выросла примерно на 20 %, на стороне подложки — более чем на 130 %, электрическая эффективность увеличилась на 35 %, а общая эффективность — на 46 %.
Кроме того, угол расходимости луча светодиода уменьшился примерно на 30 %, что сделало излучение гораздо более направленным и близким по свойствам к лазерному (но не когерентным, что важно понимать). Важно и то, что продемонстрированные улучшенные характеристики излучения достигаются без использования сложных систем охлаждения, что выгодно отличает технологию от традиционных лазеров, для которых дополнительное охлаждение в ЦОД зачастую необходимо.
Главное преимущество предложенных microLED «толщиной с волос» заключается в их потенциальной способности заменить лазеры в задачах оптической связи на небольших дистанциях, особенно внутри дата-центров. Лазерные системы передачи данных там страдают от перегрева, высокого энергопотребления и проблем с надёжностью, тогда как предложенные светодиоды работают при более высоких температурах, потребляют меньше энергии и проще интегрируются. Технология может найти применение также в сверхъярких и тонких дисплеях, системах дополненной и виртуальной реальности (AR/VR), где требуется компактный и энергоэффективный источник света.
Разработка открывает путь к более дешёвым, надёжным и масштабируемым оптическим системам связи на короткие расстояния. Хотя для полной замены лазеров потребуется дальнейшее повышение эффективности и разработка технологии массового производства, уже сейчас результаты показывают, что правильно спроектированные microLED способны конкурировать с лазерами в ряде важных практических приложений.
Больше интересных новостей на сайте 3DNews:
• Сквозные трещины в иллюминаторе: экипаж Shenzhou-20 рассказал об аварийной эвакуации с орбиты
• Пентагон поставил Anthropic ультиматум: открыть полный доступ к ИИ до пятницы или столкнуться с санкциями
• Samsung представила Galaxy S26 Ultra — флагман с антишпионским экраном и ценой от 125 000 рублей