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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Neues Messverfahren für Leuchtdioden |
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| | | Damit sich Leuchtdioden zu einer Konkurrenz für Glühlampen entwickeln, bedarf es einer optimalen Kontrolle ihrer Herstellung. Hilfreich könnte ein neues Messverfahren Linzer Physiker sein, das die Beschichtung der Dioden kontrolliert. |
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Mehr Licht bei gleichem Stromverbrauch |
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Leuchtdioden haben gegenüber herkömmlichen Glühlampen entscheidende Vorteile. So lässt sich bei gleichem Stromverbrauch eine höhere Lichtausbeute erzielen. Die kleinen Kunststoff-Knöpfchen sind aber auch robuster, da in ihnen kein heißer Draht glüht, das Licht wird vielmehr durch die Verwendung von Halbleiter-Technologie erzeugt. Mäßige Erschütterungen lassen Leuchtdioden - im wahrsten Sinn des Wortes - kalt.
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Alle Farben darstellbar |
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Durch die Mischung roter, grüner und blauer Leuchtdioden lässt sich aber nicht nur weißes Licht mischen, es sind praktisch alle Farben darstellbar. Riesige Bildschirme aus Leuchtdioden können so Reklame- oder Musikspots zeigen und das selbst im Freien und bei praller Sonne.
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Auf die Beschichtung kommt es an |
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Ausschlaggebend für die ausgesandte Farbe der Leuchtdioden ist die Beschichtung. So ergibt etwa Galliumnitrid (eine Verbindung aus Gallium und Stickstoff) das blaue Licht.
Damit die Leuchtdiode funktioniert, muss dieses Material mit größter Reinheit und in Form von sehr dünnen Schichten von weniger als einem Tausendstel Millimeter aufgebracht werden. Die Herstellung geschieht bei 1.100 Grad in der Atmosphäre von reinem Wasserstoff.
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Optisches Messverfahren kontrolliert Herstellung |
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Durch die hohen Temperaturen komme als Messverfahren zur Kontrolle des Herstellungsprozesses der Beschichtung nur ein optisches Verfahren in Frage, so die Physiker des Instituts für Halbleiter und Festkörperphysik der Universität Linz.
Dabei wird linear polarisiertes - in einer bestimmten Ebene schwingendes - Licht durch Fenster im Reaktor auf die neue entstandenen Schichten gestrahlt und anschließend das reflektierte Licht analysiert.
Aus der linearen Polarisierung wird beim Durchgang durch die wachsenden Schichten eine elliptische Polarisierung, aus dieser Veränderung können die Forscher sowohl die Schichtdicke als auch deren Zusammensetzung errechnen.
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Auf den Nanometer genau |
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Der Vorteil des Verfahrens liege in der hohen Messgenauigkeit, so könnten Schichtdicken auf Nanometer (der millionste Teil eines Millimeters) genau bestimmt werden. Damit könnte bei auftretenden Fehlern sogar noch während der Herstellung der Schichten korrigierend eingegriffen und teure Fehlproduktionen vermieden werden.
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01.01.2010 |
