Mehr Licht: Leuchtdioden mit 100 Ampere pro Quadratzentimeter

Eine junge Leuchtmittelfirma aus Kalifornien hat nach eigenen Angaben einen neuen Leistungsrekord bei LED-Lampen erzielt: Das Start-up Soraa arbeitet an "GaN-on-GaN"-LEDs, die deutlich mehr Lichtleistung versprechen.

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Eine junge Leuchtmittelfirma aus Kalifornien hat nach eigenen Angaben einen neuen Leistungsrekord bei LED-Lampen erzielt, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe. Wie das Start-up Soraa mitteilte, kann die zweite Generation seiner Leuchtdioden mit Stromstärken von bis zu 100 Ampere pro Quadratzentimeter umgehen – was praktisch gesehen bedeutet, dass die Birnen mehr Licht bei höherem Wirkungsgrad als konventionelle LEDs erzeugen. Maximal soll eine zehnmal höhere Lichtleistung pro Flächeneinheit erzielt werden können. Die höheren Stromstärken führten weder zu Leistungs- noch Verlässlichkeitsproblemen, sagt Soraa-Technikchef Mike Krames.

Die bessere Lichtleistung ergibt sich aus einem neuartigen Produktionsprozess, mit dem Soraa seine LEDs erzeugt: Dabei wird Galliumnitrid auf einem Substrat aus Galliumnitrid eingesetzt ("GaN-on-GaN"-Verfahren). Die meisten traditionellen LEDs werden dagegen aus GaN auf einem Saphirsubstrat erzeugt, doch die Verwendung eines einzigen Halbleitermaterials reduziert das Missverhältnis in der Kristallstruktur zwischen den beiden Schichten. Das bedeutet, dass es zu weniger Defekten kommt und die LEDs mehr Licht aus der elektrischen Energie holen können, wie Krames erklärt.

Das Endergebnis, zu dem eine Studie in den "Applied Physics Letters" veröffentlicht wurde, ist signifikant, weil GaN-on-GaN-LEDs eine Möglichkeit sind, die Leistungsfähigkeit herkömmlicher LED-Beleuchtungen deutlich zu verbessern. Andere Firmen, darunter Bridgelux und Osram Opto Semiconductors, arbeiten an LEDs mit Galliumnitrid auf Siliziumwafern, die geringere Herstellungskosten versprechen. Ganz billig werden die GaN-on-GaN-LEDs nicht, sagt Krames. Er glaubt aber fest daran, dass die Verbesserung bei der Lichtleistung dies ausgleichen kann.

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(bsc)