Hoofdcategorieën
Device Settings

[RSS] [quick] Index » Nieuws » Core » Wetenschap » Gebruik quantum-dots ter verbetering van LED's

Gebruik quantum-dots ter verbetering van LED's

Door Mark Oosterveen, zondag 27 juli 2003 18:43
Bron: EE Times, submitter: T.T., views: 1.513

De EE Times bericht over het feit dat onderzoekers van de Sandia National Laboratories het voor elkaar hebben gekregen om het behulp van quantum-dots en een LED een "solid-state white-emitting device" te produceren. Wat hier aan opvalt is dat deze lichtbron zich in een stabiele staat bevindt, maar gebruik maakt van een op cadmiumsulfide gebaseerde molecuulstructuur in plaats van complexe, op fosfor gebaseerde molecuulstructuren die in eerdere wit licht uitstralende LED's toegepast werden. Wanneer een quantum-dot beïnvloed wordt door licht met zeer kleine golflengtes, zullen electronen terugvallen in lagere electronenschillen en hierbij licht uitstralen.

Quantum plaatjeDe in deze techniek gebruikte quantum-dots zijn ontwikkeld voor het uitzenden zichtbaar licht wanneer ze gestimuleerd worden met UV-straling. Voor de quantum-dots zijn in de eerste proeven cadmiumsulfide gebruikt, een volgende stap zal het toepassen van silicium en germanium zijn. Dit doordat deze elementen met minder neveneffecten in dezelfde technologie toegepast kunnen worden, maar het team voor cadmiumsulfide koos vanwege eerdere onderzoekservaringen met dit molecuul.

Volgende 09:33 Sun komt met eigen standaard voor webservices
Vorige 16:14 Onderzoekers waarschuwen voor risico's e-voten
Advertentie

Categorieën

Gerelateerde content

Reacties

Flat modeFlat mode Sorteer aflopendSorteer aflopend Moderatie FAQModfaq
Niveaufilter: -1 Ongewenst: 51 reacties zichtbaar510 Off-topic / Irrelevant: 51 reacties zichtbaar51+1 On-topic: 46 reacties zichtbaar46+2 Informatief: 15 reacties zichtbaar15+3 Spotlight: 2 reacties zichtbaar2
«  1  2  »

Door $P@@$, zondag 27 juli 2003 18:55

Score: 2
Ik best wel leuk, koud licht lijkt zo te zien niet zo ver meer van ons af... zal veeeel energie besparen denk ik als je ziet dat bij een normale gloeilamp het grootste deel van de energie om wordt gezet in warmte en bij witte LED's zo goed als alle energie gebruikt wordt om licht te maken en dus al de energie nuttig wordt besteed.

Door Cergorach, zondag 27 juli 2003 19:36

Score: 1
Als koud licht overal zou worden toegepast zou het wel eens flink wat weerspatronen kunnen beinvloeden omdat er heel wat minder warmte geproduceerd zou worden...

Door VKGandalf, zondag 27 juli 2003 20:05

Score: 2
Echt niet.
Als je lamp minder warmte maakt zet je je verwarming wat harder (of verwarmt die automagisch bij om de normale temperatuur te bekomen).
De plaatsen waar de warmte van het licht belangrijk is (een serre bijvoorbeeld .. cannabisplantage ;) ) zullen wel gebruik blijven maken van de "gewone" lampen.

Ik betwijfel sterk of het weerspatronen kan wijzigen. Als iemand hier enig (aannemelijk) bewijs voor heeft laat het dan maar komen.
edit:
Overigens, straatlampen en dergelijke (degene die dus mogelijk de grootste invloed zouden kunne uitoefenen) zijn meestal al redelijk efficient. Indien deze vervangen zouden worden door LEDs (met een gelijke lichtopbrengst) zou het verschil eerder gering zijn.

Door xonen, maandag 28 juli 2003 10:59

Score: 1
-off-topic-
De plaatsen waar de warmte van het licht belangrijk is (een serre bijvoorbeeld .. cannabisplantage )
in de cannabisteelt is de geproduceerde warmte juist een groot probleem. daarom wordt er ook zoveel geventileerd met als gevolg weer stankoverlast. in verhouding tot de hoeveelheid gewenst licht is het beetje warmte wat in de kas nodig is maar bijzaak, zeker in de kleinschalige teelt. bovendien is een warm klimaat alleen maar gunstig voor de ontwikkeling van ongedierte.
helaas is denk ik de investering die nodig zou zijn aan led-arrays veel te groot om het voor de tuinbouw een aantrekkelijk alternatief te maken. bovendien zijn de gebruikte kwik-lampen al vele malen efficienter dan andere lichtbronnen zoals tl-buizen.
vooralsnog denk ik dat er eerder toepassingen liggen in de sfeer van autolampen of huiskamer verlichting.
-end of off-topic intermezzo.

Door Luke Skywalker, maandag 28 juli 2003 18:18

Score: 1
De meeste planten hebben behoefte aan het infrarode gedeelte van het spectrum om fotosynthese te kunnen doen. Infrarood licht is het meest energierijke licht als je het hele spectrum bekijkt tussen infrarood en ultraviolet.
De reden dat bladeren overwegend groen zijn, is omdat de kleur groen het beste infrarood licht absorbeert.

Ik vermoed dat LEDs licht van een zeer nauw spectrum uitzendt, (misschien maar 1 frequentie?) en daarom niet geschikt zal zijn voor de tuinbouw en/of wietplantages.

Door Confusion, maandag 28 juli 2003 00:32

Score: 1
Die hoeveelheid warmte is volledig verwaarloosbaar vergeleken bij de warmte die autos en fabrieken produceren. Die laatste twee zijn overigens ook alweer verwaarloosbaar ten opzichte van het effect van een beetje CO2 meer of minder in de atmosfeer.

Door Psycho_NL944, zondag 27 juli 2003 20:16

Score: 2
"Koud" licht is er al in enige mate, n.l. de TL buis. Deze gaat vrij efficient om met energie (behalve bij het aan zetten), een spaarlamp is eigenlijk een TL buis in een peertje. Deze worden ook niet echt warm.

Ik vraag me eigenlijk af of de lichtopbrengst van zo'n LED wel kan opboksen tegen een gloeilamp of TL.

Door DeadKennedy, zondag 27 juli 2003 20:34

Score: 2
Mag jij mijn spaarlamp eens uitdraaien als hij een uur heeft aangestaan, hoop dat je vuurvaste vingers hebt!

Door _Thanatos_, zondag 27 juli 2003 20:40

Score: 2
Vergeleken met gloeilampen worden spaarlampen niet echt warm, maar dan wil niet zeggen dat ze koud zijn ;)

En Psycho_NL: "koud licht" staat voor een lichtbron die absoluut geen warmte afgeeft, zelfs niet een beetje. De enige toepassing van koud licht op aarde komt alleen nog maar in de natuur voor bij verschillende diepzeedieren.

Door rubby, zondag 27 juli 2003 21:26

Score: 2
De lichtopbrengst van zo'n LED kan zeker wel opboksen tegen een gloeilamp of TL. Mercedes Benz en BMW gebruiken al LED's in de achterlichten van hun duurdere modellen. Ze gebruiken natuurlijk wel een bundel LED's om een gloeilampje te vervangen. Bijkomend voordeel: ze gaan veel langer mee. Bijkomend nadeel: vervangen is een stuk duurder als de helft kapot is 8-)

Door oeLangOetan, zondag 27 juli 2003 21:57

Score: 2
Een spaarlamp is zeker geen TL buis in een peertje. Bijde steunen op hetzelfde principe (gassen oiv electriciteit) om hun licht te produceren. Maar uiteindelijk is de spaarlamp een stuk geavanceerder (als je me niet gelooft denk aan de eerste spaarlampen waarbij het eerst even duurde eer hij zijn volledige lichtsterkte berijkte en als je hem uitschakelde hij nog even bleef branden).

Door olie487, maandag 28 juli 2003 09:43

Score: 1
Hé, dit is niet waar!
In TL zijn het niet de gassen die licht geven onder invloed van electriciteit!
Het zijn de electronen die van de ene naar de andere kant van de TL worden "geschoten".
Daarbij raken ze de wand van de TL die bespoten is met een laagje fosforpoeder.
Dit poeder zet het UV licht om in zichtbaar licht.
De samenstelling van het poeder bepaald de kleur.
Verder zit er kwikdamp in deze vacuum gezogen buis die de electronen helpt de lange afstand te overbruggen.
Een PL werkt net zo!

Nog even over witte LED's: Deze techniek is natuurlijk (net als de blauwe LED's) zeer welkom in de wereld van de (micro)electronica!
Een erg goede ontwikkeling. :>

Door BaatZ, maandag 28 juli 2003 09:51

Score: 1
[reactie op oelie]Hee, het was wel waar !

Het gas in de TL wordt beschoten met electronen.
Hierdoor komt een gas molucuul in aangeslagen toestand, wordt geioniseerd, ioniseert een ander gasmolecuul weer (daardoor blijft het proces in gang) en tegelijk stoot het een foton af (daar komt het licht vandaan). Er is gekozen voor kwikdamp omdat het emissiespectrum van kwik gunstig is voor het licht dat we willen hebben. De fluoriserende laag is er om fotonen die buiten ons zichtbaar spectrum vallen alsnog om te zetten in zichtbaar licht, das dan weer efficienter.

Jouw omschrijving is als "klok horen luiden, maar waar is de klepel?""

Door olie487, maandag 28 juli 2003 10:56

Score: 1
Wat je zegt:"Waar hangt de klepel", want het heeft helemaal niks te maken met geioniseerde moleculen die fotonen afstoten.

Het zijn namelijk de electronen van de electrode die de electronen van kwikdampmoleculen uit hun baan botsen die op hun beurt weer ultraviolette straling uitzenden op hun terugkeer naar het kwikmolecuul.
Die straling word dan omgezet in normaal licht door de fosforlaag aan de wand.

Best leuk hoor zo'n lesje "Hoe werkt een TL"

Door Florimon, maandag 28 juli 2003 12:20

Score: 1
olie: hoe denk je dat een molecuul heet dat een of meer electronen mist ? en waar denk je dat ultraviolette straling uit bestaat ?


(antw.: ion, en fotonen)

Door jeuuron, maandag 28 juli 2003 10:22

Score: 1
Deze link wel eens gezien.. dit is 1 LED :)

http://www.accentlightandleds.com/house%20module%2036%20extrior%20A.pd f

IA geweest bij LauPro :) meteen 5 besteld

Door Rvvoorden, zondag 27 juli 2003 18:57

Score: 2
Wat ik nu wel eels leuk zou vinden is een uitleg over wat ik me voor moet stellen bij al die quantum technologie. Ik heb op school alleen geleert hoe atomen in elkaar zitten. Ook hoor je zo nu en dan iets over quantum-digges. Dan zijn er ook altijd veel mensen die net doen of ze snappen waar het over gaat. Quantum technologie bestond 10 jaar terug nog niet en wat ik nu wel eens zou willen weten is wat ze nu gedaan hebben met die led waar door het niet meer valt onder de gewone schijkunde maar nu in eens quantum technologie moet heten. Ik heb jaren op school gezenten en heb zelfs een diploma HTS-E maar dit zegt me dus echt helemaal niets.

Door _ep, zondag 27 juli 2003 19:13

Score: 2
Quantum is toch echt wel ingewikkeld als je het in detail wilt begrijpen. In veel gevallen komt het er op neer dat (bijvoorbeeld) een electron niet een deeltje is dat een bepaalde plaats heeft, maar dat het electron met een bepaalde waarschijnlijkheid op bepaalde plaatsen aanwezig is.

Hierdoor is het mogelijk dat een electron kan 'tunnelen' door materie: het electron is immers met een kleine waarschijnlijkheid ook aan de andere kant van de 'muur' aanwezig...

Ik denk dat zonder diepgaande theoretische achtergrond je het niet echt zal kunnen begrijpen (waarom dat zo is, en die dingen gebeuren), maar met populair-wetenschappelijke tijdschriften (kijk, eos) kun je misschien toch wel wat meer info krijgen die niet meteen resulteert in een berg vergelijkingen...

Hebben hier in het verleden op de tweakers site in de news-reacties ook wel links gestaan naar sites over quantum spullen die nog een beetje begrijpelijk zijn (zullen er vast nu ook wel weer in komen).

Door marsattacks, zondag 27 juli 2003 20:13

Score: 2
Heisenberg en anderen hebben de quantum-mechanica in de jaren 20 ontdekt.. dus dat verhaal dat het pas 10 jaar bestaat gaat niet op. Je hebt ook niet opgelet op de HTS-E want de diode en transistor zijn wel degelijk op quantummechanische principes gebaseerd :)

Door Rvvoorden, zondag 27 juli 2003 21:59

Score: 2
Kijk dat bedoel ik dus....

1 Als jij dan zo goed weet wat het is vertel het me dan even want ik weet het niet.

2 Ik het HTE-E dat is geen TU-Natuurkunde

3 Dat de mens weet van het bestaan van quantum mechanica betekent nog niet dat ze er wat mee kunnen. de technologie zo als deze in dit artiekel beschreven staat was echt 10 jaar terug nog bij niemand bekent hoor.

4 dat een vogel kan vliegen en dat de mens dus ziet dat vliegen mogelijk is betent nog niet dat ze het zelf kunnen.

5 ik heb wat tijd gehad om dit onderwerp eens nader te bekijken en kom tot de conclusie dat quantum een soort mode woord is dat te pas en te onpas gebruikt wordt dit maat het er niet makelijker op.

6 om een transistor of een diode te bedenken, maken of gebruiken hebt je echt geen kennis van de quantum-mechanica nodig.

Door Confusion, maandag 28 juli 2003 00:47

Score: 1
de technologie zo als deze in dit artiekel beschreven staat was echt 10 jaar terug nog bij niemand bekent hoor.
Je zei: "Quantum technologie bestond 10 jaar terug nog niet" en dat is gewoon onzin. Quantum dots maken we inderdaad pas sinds 1998, maar LEDs al een heel stuk langer.
en kom tot de conclusie dat quantum een soort mode woord is dat te pas en te onpas gebruikt wordt dit maat het er niet makelijker op.
Dat maakt de theorie niet minder juist.
om een transistor of een diode te bedenken, maken of gebruiken hebt je echt geen kennis van de quantum-mechanica nodig.
Dan mag jij me zonder quantum mechanica uitleggen hoe een halfgeleider werkt.

Door Master Yoda, maandag 28 juli 2003 00:43

Score: 3
Ik heb jaren op school gezenten en heb zelfs een diploma HTS-E maar dit zegt me dus echt helemaal niets.
Ik heb zelfs op de middelbare school al iets over quantum mechanica gehad! :Y)

Dat je het niet echt snapt is niet zo verwonderlijk gezien de het een vrij lastige hypothese is. Even een quote uit m'n oude natuurkunde boek (die ik nooit meer terug heb gegeven :) ):

"Volgens de Kopenhaagse interpretatie van de quantummechanica zijn er uitspraken over elektronen die in banen rond een kern draaien, zinloos. Er zijn geen natuurkundige redenen waarom plaats, impuls, baan,...van een elektron zouden bestaan. Sterker nog, er is geen enkele natuurkundige reden dat een elektron zelf tussen twee metingen wel bestaat. Of zoals Einstein zei: Het is net alsof de maan er niet is als je niet kijkt.
Tegen deze consequenties van de quantummechanica hebben Einstein, Planck, Schrödinger en De Broglie zich dan ook altijd verzet. Volgens hen moesten elektronen en andere deeltjes toch op een of andere manier reëel zijn. Bohr en Heisenberg wezen er daarentegen met nadruk op dat de problemen voortkomen uit de taal die wij gebruiken. Daarin gebruiken we woorden uit het dagelijks leven zoals plaats en impuls. Steeds proberen we atomaire deeltjes te zien als wat klein uitgevallen fietskogeltjes, maar dat kan niet. Voor quantumverschijnselen zijn er geen analogieën in de ons bekende wereld."

Maar zoals je ziet gaat de ontdekking van quantum technologie verder terug dan 10 jaat geleden ;)

@ Robin van Rootseler (beneden deze post):
Het mooie van deze nieuwe nanophospor LED's is overigens dat ze licht uitzenden van alle zichtbare golflengten, waardoor je in tegenstelling tot de conventiële niet drie (blauw, rood en groen) maar slechts één LED nodig hebt per uitzender om wit te krijgen. Hierdoor zal de 'kleur' wit van de LED ook niet meer afhangen van de positie van waarnaar je naar de lED kijkt.
Je hebt gelijk! En naast een betere kleur weergave zullen hiermee waarschijnlijk ook hogere resoluties bereikt worden wanneer dit soort LED's toegepast worden in LCD's. Aangezien er, lijkt mij, ook meer LED's per oppervlakte geplaatst kunnen worden. Of ben ik nu te enthousiast?

Door Darkangle, maandag 28 juli 2003 15:51

Score: 1
Hmmmmz....OLED, zegt dat je iets..?

en [quote] hebt gelijk! En naast een betere kleur weergave zullen hiermee waarschijnlijk ook hogere resoluties bereikt worden wanneer dit soort LED's toegepast worden in LCD's [unqoute] ....???????

LED in LCD... i don't get it.... :?

Door Robin van Rootseler, zondag 27 juli 2003 18:58

Score: 3
Wanneer een quantum-dot beïnvloed wordt door licht met zeer kleine golflengtes, zullen electronen terugvallen in lagere electronenschillen en hierbij licht uitstralen.
Niet precies. Door de lagere golflengtes zullen de elektronen eerst aangeslagen worden en hierdoor in een hogere energieschil terechtkomen. In deze toestand willen de elektronen weer terug naar hun eigen schilletje, wat gepaard gaat met het vrijkomen van energie in de vorm van licht.

Het mooie van deze nieuwe nanophospor LED's is overigens dat ze licht uitzenden van alle zichtbare golflengten, waardoor je in tegenstelling tot de conventiële niet drie (blauw, rood en groen) maar slechts één LED nodig hebt per uitzender om wit te krijgen. Hierdoor zal de 'kleur' wit van de LED ook niet meer afhangen van de positie van waarnaar je naar de lED kijkt.

Door Dr.Roelski, zondag 27 juli 2003 19:11

Score: 1
Was dat niet het basisprincipe van iets dat licht uitstraald: het aanslaan van elektronen?
Hoezo quantumtechnologie?
:?

Wat wel nieuw voor mij is, is dat er direct wit licht uitgestraald word.
Hoewel dat natuurlijk ook gewoon aparte fotonen zijn, elk met hun eigen kleur, die gezamelijk de kleur wit vormen.

Door berend_engelbrecht, zondag 27 juli 2003 20:28

Score: 2
Het 'quantum'- effect slaat er op dat de fosfordeeltjes kleiner zijn dan de golflengte van het licht dat ze uitstralen. Als ik het goed begrijp maakt dat het mogelijk om de golflengte van het licht niet alleen van de samenstelling van de fosfor te laten afhangen, maar ook van de grootte van de fosfordeeltjes. Je kan dus meer kleuren maken met een simpele fosfor, waar je normaal meerdere fosfors voor nodig hebt (die elkaar beinvloeden, verschillend verouderen, etc.).

Het originele artikel vind ik eigenlijk duildelijker dan dat in de EE Times:
http://www.sandia.gov/news-center/news-releases/2003/elect-semi-sensor s/quantum.html.

Bovendien staat er een leuke foto van de onderzoekster in ;)

Door bille, zondag 27 juli 2003 21:15

Score: 1
wat ik me nou afvraag.. kan ik nu dus de kleur van de LED bepalen met een UV catode? Dat zou opzich wel grappig zijn in mijn case :)

Het lijkt me dat de kleur die de LED uitstraalt afhangt van de frequentie van de fotonen die de electronen beinvloeden. Maar hoe groot is dan die marge dan? Het lijkt me dat er niet meer energie (hogere frequentie) uit kan komen dan dat je erin stopt toch? Dus om een hoge frequentie lichtkleur te krijgen zul je ook meer energie in de LED moeten stoppen in de vorm van een hoge frequentie licht.. hmm.. klinkt dat logisch? Er kan iig niet meer uit dan dat er in gaat (of al in zat). Misschien dat je met een hoge frequentie (microgolf o.i.d.) de atomen kan "opladen" waarna langzaam de energie er in de vorm van licht weer uitkomt. Een soort fotonencondensator :)

Door Priet, zondag 27 juli 2003 19:36

Score: 0
Ik ben vast niet de enige die hier de ballen van snapt maar toch zoiets heeft van 'prima, al die vooruitgang' :Y)

Door Shatter, zondag 27 juli 2003 19:38

Score: 0
Ik snapte geen moer van deze samenvatting, maar gelukkig staat in de tweede alinea van het artikel wat voor een nut deze nieuwe ingewikkeld omschreven ontwikkeling heeft:
While a variety of white-emitting diodes are now on the market, challenging traditional incandescent or fluorescent lighting, they are hobbled by complex phosphor-based structures that make them expensive and difficult to manufacture. “Highly efficient, low-cost quantum dot-based lighting would represent a revolution in lighting technology,” said Lauren Rohwer, principal investigator at Sandia (Albuquerque, N.M.).

Door WebRaider, zondag 27 juli 2003 19:38

Score: 0
Inderdaad, ik studeer wel Elektriciteit-Elektronica, maar ik snap er toch maar de helft van :Y)
Ik vind dat er op zijn minst wel een linkie bij kon met wat meer achtergrondinformatie.

Door Onverlaatje, zondag 27 juli 2003 19:39

Score: 1
Quantum dots zijn misschien de sleutel tot visuele 'onzichtbaarheid' of zgn.stealth ?

Stel dat het je lukt aan de ene kant licht om te zetten in straling met een hogere golflengte (radio?), wat door het object gaat wat je wilt verbergen en aan de andere kant op de as van dezelfde richting met behulp van de quantum dots teruggereproduceerd word in licht.

Het voordeel:
- door de radiogolven zijn er geen draden nodig om informatie te sturen van het ene naar het andere eind.

Het nadeel:
- hoe bouw je een moleculair prisma wat licht uit alle richtingen laat voortplanten als radiogolven, hoe bouw je een quantom dot molecuul om de radiogolven om te zetten in licht.
- hoe integreer je deze moleculen in elkaar om geen feedback loop te krijgen (stel dat je ze naast elkaar wilt verdelen, dan krijg je problemen).

Door tweakerbee, zondag 27 juli 2003 22:52

Score: 0
Visuele onzichtbaarheid? Glas? :+

Door WebRaider, zondag 27 juli 2003 19:50

Score: 1
Enkele intressante links i.v.m. quantum-dots:
http://www.tweakers.net/nieuws/18560

http://qt.tn.tudelft.nl/~yuki/studentprojecten/studentpro.htm
(ergens in het midden van de pagina)

Door Annie, zondag 27 juli 2003 20:04

Score: 0
Foutje: het is Cadmium (Cd)

Door n4m3l355, zondag 27 juli 2003 20:46

Score: 1
beetje raar dat ze germanium willen gebruiken
dit is juist een onnatuurlijke atoom en vervalt van zichzelf al zonder invloed van externe factoren

Door euss, maandag 28 juli 2003 00:34

Score: 1
Ook geisoleerd in een vacuum zoals germanium in een wolfraamgermanium draad van een gloeilamp of zoals die voorkomt in een germaniumdiode ?

Als dat zo zou zijn zouden er een heleboel apparaten kapot gaan door germaniumverval ipv condensator uitdroging / printplaat kromtrekking...

Volgens mij zullen ze ook met germanium-sulfide gaan werken en niet met zuiver germanium.
«  1  2  »

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.

Volgende 09:33 Sun komt met eigen standaard voor webservices
Vorige 16:14 Onderzoekers waarschuwen voor risico's e-voten
VNU Media logo Hosted by True

© 1998 - 2012 Tweakers.net B.V. - Alle rechten voorbehouden - Contact - Jouw privacy - Algemene Voorwaarden

Uitgever van:

Website van het jaar 2011