Выпустили самую маленькую лампу накаливания

Одним из аспирантов университета Техаса был разработан и изготовлен опытный образец твердотелого светоизлучающего прибора. Его принцип действия похож на работу обыкновенной лампы накаливания. Новое устройство также работает при нагревании нити до определенной температуры, при которой происходит излучение яркого света. Есть правда небольшое исключение: нити в этих микролампочках имеют 20-150 нанометров диаметра. Однако эти устройства имеют возможность изготавливаться с помощью стандартных технологий, которые применяются в работе над полупроводниковыми устройствами.

Как заявили создатели и разработчики, ими была выпущена в свет лампочка накаливания Эдисона в твердотелом варианте. Отличается она лишь тем, что имеет более долгий срок службы, и способна излучать свет непрерывно на протяжении 7000 часов. Новое уникальное устройство назвали "solid-state incandescent LED", однако подчеркивается, что здесь привычная аббревиатура LED, отнюдь не означает принадлежность к разновидности светодиода.

Суть устройства заключена в полупроводниковом МОП-конденсаторе, который расположился между двумя электродами (полупроводниковый кремний Р-типа и металлический электрод). Свет, который выдает устройство, попадает наружу путем преодоления тонкого слоя верхнего электрода, в изготовлении которого применен прозрачный материал.

Чтобы эта сложная структура смогла излучить свет, к электродам прикладывают электрическое напряжение высокого уровня, оно способно преодолеть сопротивление, которым обладает диэлектрический материал. С помощью такого процесса появляются маленькие токопроводящие каналы электрического пробоя, и именно через них протекает ток. Нити имеют относительно малое сопротивление, и за счет этого они нагреваются, а следовательно, становятся источником яркого света. Этот свет ничем не отличается от обычной лампы и имеет такой же цвет, но при этом, обладает широким спектральным диапазоном.

Отмечается, что техасские исследователи работали над новинкой три года. За этот промежуток времени были опробованы различные комбинации многих материалов. И только совсем недавно разработчики нашли нужную комбинацию, которая стала работать, а также демонстрировать прекрасные показатели. Эксперты прогнозируют, что новые устройства могут заменить светодиоды в источниках света, поскольку новинка может изготавливаться с применением материалов широкой доступности.

Однако, в новых устройствах есть и свой недостаток, он заключается в низкой эффективности. Во время эксперимента было установлено, что микроскопическая лампа преобразует в свет только лишь 1% подаваемого количества энергии в устройство. Но все же учеными была высказана уверенность, что со временем им удастся доработать устройство и оно сможет выдавать эффективность в размере 10%, как и простая, обыкновенная лампа.

Твердотелая лампочка имеет еще одно значительное отличие от обычной лампы. Она обладает максимальной эффективностью во время преобразования энергии в энергию инфракрасного излучения тепла, тогда как обычный световой прибор преобразует около 90%. Но все-таки, как говорят эксперты, сегодня слишком рано говорить о возможности практического применения этих устройств. Причина одна: новые лампы значительно уступают в эффективности привычным светоизлучающим устройствам. И в ближайшее время огромная разница вряд ли сократится.