Группа исследователей из Университета Калифорнии, Санта-Барбары, во главе с лауреатом Нобелевской премии по физике Сюдзи Накамура провели анализ материалов, которые смогут сократить затраты при производстве светодиодов. В частности проводился анализ коррозионной стойкости различных материалов в сверхкритическом растворе аммиака.
На сегодняшний день существует множество способов получения нитрида галлия (GaN), который необходим для производства светодиодов. Один из наиболее перспективных методов – аммонотермальный – предполагает наличие реактора, заполненного жидким аммиаком. Однако высокая температура внутри аммонотермального реактора в сочетании с давлением, в 2500 раз превышающим атмосферное, а также коррозия, не укрепляют структуру камеры реактора, что приводит к снижению эффективности производства материалов для светодиодов. Для решения этой проблемы, ученые проанализировали реакцию 35 металлов, 2 металлоидов и 17 керамических материалов на три различных сверхкритических жидких состава, нагретых до 572 градусов по Цельсию.
Сплав никеля и хрома, применяемый в реакторах, не реагирует на привычный сверхкритический раствор аммиака, но уязвим при добавлении хлорида аммония или натрия, используемых для производств GaN. В результате исследований выяснилось, что ванадий, ниобий и карбид вольфрама стабильны во всех трех сверхкритических растворах. Однако на практике для аммоний-натриевого раствора идеально подходит серебро, а в случае с хлоридом аммония нитрид кремния и благородные металлы показывают куда более впечатляющие результаты.
Сами Суиконен, представитель Университета Калифорнии, считает, для того, чтобы заменить сплав никеля и хрома в структуре реактора другими материалами, необходимо полностью пересмотреть производственный процесс. Использование материалов более высокого качества позволит значительно снизить цены на светодиоды, которые обеспечили бы более интенсивное освещение в расчете на единицу площади. Кроме того, Сами Суиконен уверен, что усовершенствованные светодиоды не так сильно нагреваются, и таким образом можно будет сэкономить на установке крупных охлаждающих элементов. Вместе с этим уменьшатся размеры не только светодиодов, но и самих осветительных приборов. Отмечается также, что наряду с использования для экономичной подсветки, новые модели светодиодов можно также применять и в силовой электронике.
Группа исследователей из Университета Калифорнии, Санта-Барбары, во главе с лауреатом Нобелевской премии по физике Сюдзи Накамура провели анализ материалов, которые смогут сократить затраты при производстве светодиодов. В частности проводился анализ коррозионной стойкости различных материалов в сверхкритическом растворе аммиака.
На сегодняшний день существует множество способов получения нитрида галлия (GaN), который необходим для производства светодиодов. Один из наиболее перспективных методов – аммонотермальный – предполагает наличие реактора, заполненного жидким аммиаком. Однако высокая температура внутри аммонотермального реактора в сочетании с давлением, в 2500 раз превышающим атмосферное, а также коррозия, не укрепляют структуру камеры реактора, что приводит к снижению эффективности производства материалов для светодиодов. Для решения этой проблемы, ученые проанализировали реакцию 35 металлов, 2 металлоидов и 17 керамических материалов на три различных сверхкритических жидких состава, нагретых до 572 градусов по Цельсию.
Сплав никеля и хрома, применяемый в реакторах, не реагирует на привычный сверхкритический раствор аммиака, но уязвим при добавлении хлорида аммония или натрия, используемых для производств GaN. В результате исследований выяснилось, что ванадий, ниобий и карбид вольфрама стабильны во всех трех сверхкритических растворах. Однако на практике для аммоний-натриевого раствора идеально подходит серебро, а в случае с хлоридом аммония нитрид кремния и благородные металлы показывают куда более впечатляющие результаты.
Сами Суиконен, представитель Университета Калифорнии, считает, для того, чтобы заменить сплав никеля и хрома в структуре реактора другими материалами, необходимо полностью пересмотреть производственный процесс. Использование материалов более высокого качества позволит значительно снизить цены на светодиоды, которые обеспечили бы более интенсивное освещение в расчете на единицу площади. Кроме того, Сами Суиконен уверен, что усовершенствованные светодиоды не так сильно нагреваются, и таким образом можно будет сэкономить на установке крупных охлаждающих элементов. Вместе с этим уменьшатся размеры не только светодиодов, но и самих осветительных приборов. Отмечается также, что наряду с использования для экономичной подсветки, новые модели светодиодов можно также применять и в силовой электронике.