Yhdysvaltalaisten Lehigh Universityn ja West Chesterin Universityn sekä Osakan ja Amsterdamin yliopiston tutkijoiden kansainvälisen yhteistyö osoittaa, että galliumnitri- eli GaN-ledien väriä on mahdollista virittää muuttamalla aikajärjestystä, jolla toimintavirtaa ajetaan piiriin. Tämän avulla voidaan tuottaa kirkkaita valkoisia ja miellyttävämpiä lämpimiä värejä kaupallisissa ledeissä.
Nykyledeissä eri värit tuotetaan kolmesta neljään yksittäisellä ledillä, joilla luodaan eri värejä, joita tarvitaan täydellisen värispektrin tuottamiseen. Tutkijat osoittivat, että on mahdollista tuottaa punaisia, vihreitä ja sinisiä emissioita, jotka ovat lähtöisin vain yhdestä GaN LED-rakenteesta. Ledissä hyödynnetään seosteena yhtä harvinaisten maametallien eli europiumin ionia.
Tutkijoiden mukaan tekniikka ei rajoitu vain GaN:Eu-järjestelmään, vaan on yleisempi ja se on yhteensopiva nykyisten kaupallisten ledien kanssa.
Wienin teknisessä korkeakoulussa on puolestaan löydetty eksoottisten hiukkasten valo käytettäväksi uuden tyyppisenä valoa emittoivana diodina. Nyt valoa syntyy eksitonikompleksien säteilyä aiheuttavasta hajoamisesta kerroksissa, jotka ovat vain muutaman atomin paksuisia.
Tutkijat onnistuivat hyödyntämään eksitoniklustereita suuntaamalla sähköpulsseja boorinitridiin kapseloiduissa WSe2:ssa ja WS2:ssä käyttämällä elektrodina grafeenia. Tuloksena on innovatiivinen ledin muoto, jossa halutun valon aallonpituutta voidaan hallita tarkasti.
Elektronien ja aukkojen muodostamat yksinkertaiset sidostilat voidaan muodostaa jopa huonelämpötilassa mutta suuret eksitonikompleksit voidaan havaita vain matalissa lämpötiloissa, kertovat tutkijat. Erilaisia eksitonikomplekseja voidaan tuottaa riippuen siitä, kuinka järjestelmään syötetään sähköenergiaa lyhyitä jännitepulsseja käyttäen. Kun nämä kompleksit hajoavat, ne vapauttavat energiaa valon muodossa, jolloin äskettäin kehitetty kerrosjärjestelmä toimii ledinä.
- Valaiseva kerrosjärjestelmämme ei ole vain tilaisuus tutustua eksitoneihin, vaan on myös innovatiivinen valonlähde, kertoo tutkimuksen vetäjä Matthias Paur.
Nykyiset ledit ja laserit perustuvat superinjektioon, jonka ajateltiin vuosikymmenien ajan tapahtuvan vain puolijohteisissa heterorakenteissa. Moskovan fysiikan ja tekniikan instituutin (MIPT) tutkijat ovat havainneet superinjektion yhden materiaalin homorakenteissa.
- Piin ja germaniumin tapauksessa superinjektio vaatii kryogeenisiä lämpötiloja, mutta timantti- tai galliumnitridissä vahva superinjektio voi tapahtua jopa huoneenlämmössä, toteavat tutkijat.
- Yllättävää on, että timanttien superinjektion vaikutus on 50-100 kertaa voimakkaampi kuin useimmissa massamarkkinoiden ledeissä ja lasereissa.
Fyysikot korostivat, että superinjektion pitäisi olla mahdollista monissa puolijohdesarjoissa tavanomaisista laajakaistaisista puolijohdekomponenteista uusiin kaksiulotteisiin materiaaleihin. Tämä avaa uusia mahdollisuuksia suunnitella erittäin tehokkaita sinisiä, violetteja, ultravioletti- ja valkoisia ledejä.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 3.5.2019
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
