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银纳米线在高功率LED中的应用
发布日期:2012-08-15
      

高功率发光二极管( LED )由于具有了重要的效率和寿命的优势,正在迅速取代老式的白炽灯和日光灯。尽管前期成本更高,但高功率LED可大幅降低能量,并且可以在正常状况下持续使用25 - 30年,而不像紧凑型日光灯一样随时间变暗。

高功率LED应用范围从汽车前灯到街灯等多种工业用途。最近,20085,美国能源部开始了美好的明天照明奖竞赛,以2000万美元的奖金激励21世纪使用电晶体替换白炽灯泡的发展。许多其他国家也已经进行过此类转型,仅仅使用LED灯泡。

二极管是最简单的半导体器件,允许电流只按一个方向流动。自由电子从二极管的一端流向另一端,它们开始填住电子洞。这些洞代表低能量状态,能量里的差别作为光子释放出来——粒子构成所有波长的光

虽然大多数二极管(例如硅制成的)在紫外频率范围内释放光子,LEDs ( 通常是铝砷化镓制成的)释放光子,以可见光形式出现在人类面前。因此把它叫做发光二极管LED的亮度与光子释放的数量有关,它依赖于当前通过二极管的光子数量。电流高通常会使LED更亮。

现代LED在任何地方通常使用从500千瓦到10 W的单一方案,尽管这种趋势是向上的。其中一个主要的高功率LED制造商所面临的挑战是传热。尽管LED比白炽灯产生更少的热量,LED不是100%的有效,一些电力以热量的形式丢失。如果这些热量不去除,温度会上升和效率、可靠性和安全性会下降。因此高功率LED的热能管理是至关重要的。

当前的高功率LED使用导电胶贴于二极管的基体。银纳米线由于自身非常高的导电性和导热性比这些导电胶更具优势:

1. 银对可见光的反射率高达90%,居金属之冠,所以在LED应用有增光效果.

2. 银对热的反射或排除也居金属之冠,因此可降低芯片温度延长LED寿命 (纳米材料增加了表面积 3000X 以上,大大减小了热阻。)

3. 银线的耐电流大于金和铜.(~105% )

4. 银线比金线好管理(无形损耗降低), 银线比铜线好储放 ( 铜线须密封,且储存期短 )

 

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