穴を開ければ発光ダイオードの明るさが5倍に！

毎日新聞より｢発光ダイオード：微小な穴で発光量が４〜５倍に｣

発光ダイオードの心臓部となる光半導体に微小な穴を開けると、外部への発光量が４〜５倍に増えることを京都大と科学技術振興機構の研究チームが発見した。

発光ダイオード（LED）は電流を流すと発光する半導体素子です。1960年代に入って研究が進み、赤色、黄緑色のLEDがまず開発されました。その後1970年代には黄色が開発。そして1993年に青色LEDが開発されました。

発光ダイオードは消費電力が蛍光灯の約2分の1、寿命は構造上、半永久的といわれています。実際の製品では10万時間程度ですが、それでも通常の蛍光灯や白熱灯にくらべるとはるかに長くなっています。

さらにLEDは白熱灯にとって変わる日も近いといわれてきました。白熱灯は熱の副産物として光を得ているためエネルギーの多くが無駄になっています。一方LEDは電気を直接光に変えているのでエネルギー的にも高い効率を誇ります。

ただ現在の発光ダイオードでは、光の8割程度が発光体の内部にとどまってしまうため、蛍光灯と同じ強さの光を得るためには約2倍のエネルギーを必要としていました。

京都大の野田進教授らはガリウムでできた厚さ250nmの光半導体の表面に390−480nm間隔で直径250nmの穴を開けました。すると、光が半導体の中を横方向に広がらず、上下方向のみに集中してでてきました。光が余計な方向に広がらないことで、発光強度は4−5倍に跳ね上がったとのこと。

野田教授は「半導体レーザーなど、他の発光素子にも応用できる。照明に加え、ディスプレーや光通信など発光素子が既に応用されている分野の効率改善にも貢献できる」と話している。

あとはコストの問題ですね。

＜参考＞｢安価な酸化亜鉛で青色発光ダイオード−ふんだりけったりの日亜化学？｣・｢工場でレタスを作る−エネルギーもったいなくはないですか？｣