Technik
Neues Messverfahren für Leuchtdioden in Linz entwickelt
Weiterer Schritt auf dem Weg zur "Glühbirne neu"
Wien - Bis vor wenigen Jahren wurden Leuchtdioden
hauptsächlich als rote und grüne Kontrolllämpchen etwa für Schalter
eingesetzt. Seit der Erfindung von blauen Leuchtdioden vor rund zehn
Jahren bietet sich die Möglichkeit, praktisch alle Farben und selbst
weißes Licht zu mischen. Riesige Bildschirme aus Leuchtdioden können so in Zukunft
Reklame- oder Musikspots zeigen und das selbst im Freien und bei
praller Sonne.Nun haben Physiker des Instituts für Halbleiter und
Festkörperphysik der Universität Linz auch ein neues
Messverfahren zur Kontrolle der Beschichtung der Dioden bei der
Herstellung entwickelt - entscheidende Voraussetzung dafür, die Leuchtdiode zu einer Lichtquelle zu machen, die mit der Glühbirne konkurrieren kann.
Bessere Energieverwertung
Leuchtdioden haben gegenüber herkömmlichen Glühlampen
entscheidende Vorteile. So lässt sich bei gleichem Stromverbrauch
eine höhere Lichtausbeute erzielen. Die kleinen Kunststoff-Knöpfchen
sind aber auch robuster, da in ihnen kein heißer Draht glüht, das
Licht wird vielmehr durch die Verwendung von Halbleiter-Technologie
erzeugt. Mäßige Erschütterungen lassen Leuchtdioden - im wahrsten
Sinn des Wortes - kalt.
Ausschlaggebend für die ausgesandte Farbe der Leuchtdioden ist die
Beschichtung. So ergibt etwa Galliumnitrid (eine Verbindung aus
Gallium und Stickstoff) das blaue Licht. Damit die Leuchtdiode
funktioniert, muss dieses Material mit größter Reinheit und in Form
von sehr dünnen Schichten von weniger als einem Tausendstel
Millimeter aufgebracht werden. Die Herstellung geschieht bei 1.100
Grad in der Atmosphäre von reinem Wasserstoff.
Verfahren
Durch die hohen Temperaturen komme als Messverfahren zur Kontrolle
des Herstellungsprozesses der Beschichtung nur ein optisches
Verfahren in Frage, so die Linzer Experten. Dabei wird linear
polarisiertes - in einer bestimmten Ebene schwingendes - Licht durch
Fenster im Reaktor auf die neue entstandenen Schichten gestrahlt und
anschließend das reflektierte Licht analysiert. Aus der linearen
Polarisierung wird beim Durchgang durch die wachsenden Schichten eine
elliptische Polarisierung, aus dieser Veränderung können die Forscher
sowohl die Schichtdicke als auch deren Zusammensetzung errechnen.
Der Vorteil des Verfahrens liege in der hohen Messgenauigkeit, so
könnten Schichtdicken auf Nanometer (der millionste Teil eines
Millimeters) genau bestimmt werden. Damit könnte bei auftretenden
Fehlern sogar noch während der Herstellung der Schichten korrigierend
eingegriffen und teure Fehlproduktionen vermieden werden. (APA)