Diamanthalbleiter als LED?

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Diamanthalbleiter als LED?
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BID = 275963

photonic

Schreibmaschine



Beiträge: 1301
Wohnort: Zürich, Schweiz
 

  



Bei den Diamantschleifscheiben ist irgendetwas drin das den Diamant rot macht, Verunreinigungen wie z.B Eisen.

Auf der Schleifscheibe werden sie mittels chemisch abgeschiedenem Nickel befestigt, das sollte nicht rot sein.

Synthetische Diamanten werden unter hohem Druck aus der Lösung kristallisiert, Lösung heisst hier Kohlenstoff in flüssigem Eisen oder Nickel gelöst. (es gibt acuh noch andere Prozesse) Der Diamant muss schon eine Bordotierung haben (die einzige bekannt funktionierende p-Dotierung, und dann ist er blau) und sonst sehr rein sein, sonst klappt es nicht mit dem Halbleiter. Silizium ergibt übrigens die n-Dotierung.

Mittels CVD kann man allerdings geeignete Diamanten herstellen.

Meine Vorschlag zur Schottkydiode war eher spasseshalber gedacht, ich werde nicht versuchen eine zu bauen. Allerdings sind Diamanthalbleiter sehr geeignet um Elektronik für hohe Betriebsspannunen herzustellen, ähnlich wie es mit SiC nicht so erfolgreich versucht wird.

Eine weisse LED aus einer Diamant-UV LED und einem Phosphor zu machen wird wohl in nächster zeit keiner auf die Idee kommen, da die LEDs noch sehr ineffizient sind. Zudem ist es grundsätzlich eine schlechte Idee, da ein Phosphor die Energie die zwischen dem absorbierten und dem emittierten Photon liegt in Wärme umsetzt. In diesem Fall wäre das besonders viel Energie.

Zur Kontaktierung des Diamanten reicht es nicht aus, einen Draht anzulöten oder festzubonden. Der Halbleiter muss an der Grenzfläche sehr hoch dotiert werden, sonst hat man nur einen zweiten Schottkykontakt der nichts bringt.

BID = 293210

djtechno

Inventar



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ja, gut, die niedrige effizienz leuchtet ein, dann bringt es nix, da das mehr an wärmebeständigkeit durch das mehr an strom für die gleiche helligkeit aufgebraucht wird, man dann unterm strich nicht mehr licht kriegt, aber mehr strom verheizt

Woher kommt die geringe effizienz? Probleme mit dem dotieren? verunreinigungen?

Und warum erzeugt das phosphor bei uv mehr abwärme, als bei blau?

Marcus

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BID = 293348

BlackLight

Inventar

Beiträge: 3702



Zitat : djtechno hat am 23 Jan 2006 13:03 geschrieben :

Und warum erzeugt das phosphor bei uv mehr abwärme, als bei blau?


Hat photonic doch schon gesagt

Zitat :
da ein Phosphor die Energie die zwischen dem absorbierten und dem emittierten Photon liegt in Wärme umsetzt.



Ok, ich versuch es mal mit meinen Worten:

Weil UV-Licht mehr Energie hat als Blaues, muss im Phosphor mehr Energie in Wärme umgewandelt werden, wenn sich der "Weißton" nicht ändern soll.

)
80% bei 400nm, (= 600THz/750THz)
60% bei 300nm UV-Licht (6/10) und
40% bei 200nm Licht (6/15)


P.S.
Irgendwie will ich die Einheit eV für die Energie/Frequenz nicht mehr hergeben, ergeben im sichtbaren, IR und UV-Bereich einfach viel handlichere Zahlen.

BID = 293404

djtechno

Inventar



Beiträge: 4955
Wohnort: beutelsbach
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okey, jetzt habe ichs kapiert. Wenn man nun einen phosphor HÄTTE, der aus ir-licht weißes machen KÖNNTE. HÄTTE man ergo eine supereffiziente led,richtig?

Marcus

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BID = 293834

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach



Zitat : djtechno hat am 24 Jan 2006 09:27 geschrieben :

..
edit2: In blau scheints noch gar keine laserpointer zu geben,. und in gelb auch nicht. in orange auch nicht.

Aber in bluray-laufwerken hat es doch einen blauen laser, also könnte man die technisch schon bauen, nur wohl nicht bezahlbar (?)



Ich habe schon 1999 bei Raumtemperatur arbeitende UV-Laserdioden gesehen, die man angeblich auch kaufen konnte. Über den Preis hat man allerdings dezent geschwiegen. Einige tausend Euro werden das wohl schon gewesen sein.
Wenn man erst einmal die Technik im Griff hat (Lebensdauer), ist die Herstellung von Laserdioden meist billig sodaß dann Anwendung und Konkurrenz den Preis bestimmen.

In den grünen Laserpointern ist afaik eine leistungsstarke (500mW) IR-Laserdiode (wegen des Wirkungsgrades) enthalten, die einen Neodym-dotierten Festkörperlaser pumpt.
Diese Laser (am bekanntesten Nd:YAG) emittieren vorzugsweise in der Gegend um 1064 nm, also ebenfalls im Infrarot. Die genaue Wellenlänge, hängt aber auch vom Wirtskristall ab.

Dieses IR-Licht wird dann ein einen speziellen Kristall aus optisch nichtlinearen Material eingekoppelt, in dem die Frequenzvervielfachung stattfindet.
Wenn man eine gute Ausbeute erzielen will, ist das ein sehr kritischer Prozess, bei dem bestimmte Winkel außerordentlich genau eingehalten werden müssen, damit Pumplicht und das durch die Verzerrung des Pumplichts erzeugte Licht genau parallel und phasensynchron zueinander im Kristall verlaufen.
Durch diese Justierung ergibt sich, daß man nur entweder die zweite Harmonische bei 532nm oder die dritte Harmonische bei 357nm erhält. Letztere ist unsichtbar, weil sie schon im UV liegt, wird aber technisch genutzt.
Siehe auch: Link

Die in letzter Zeit erhältlichen blauen 457nm Laserpointer sind wohl ähnlich aufgebaut, nur benutzen sie eine andere Laserlinie des Nd:YVO4-Kristalls.
Gelb: Pumplaserdiode 808nm, Laserkristall ist Nd:YV04, der bei 1064 and 1342nm emittiert, im nichtlinearen Kristall wird die Summenfrequenz 593,5nm gebildet.


Weil bei diesen Verfahren aus der nichtlinearen Optik mehrere Teile kombiniert werden, die außerdem noch genau justiert werden müssen, sind diese Lichtquellen teuer und es wird intensiv an entprechenden Laserdioden gearbeitet. Einiges davon ist schon in der Pipeline Link und ich sehe keinen Grund, weshalb nicht bunte Laserpointer in ein paar Jahren genau so billig sein könnten, wie jetzt die roten.

Was die roten Diamanten angeht:
Mir ist noch nicht aufgefallen, daß die Krümel in den Schleifscheiben rot sind.
Falls doch, dann handelt es sich vielleicht überhaupt nicht um Diamant, sondern um Korund, Al2O3.
Durch geringe Verunreinigungen mit Chrom wird dieser rot gefärbt - besser bekannt ist er dann als Rubin.

_________________
Haftungsausschluß:



Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.



Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.



Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten !

BID = 416946

Racingsascha

Schreibmaschine



Beiträge: 2247
Wohnort: Gundelsheim
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zur schleifscheibe: könnte es nicht auch einfach sein dass der karton bzw die glasfaserplatte rot gefärbt ist damit man sie besser findet?


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