Команда исследователей из Японии объединила эти два варианта в идеальную комбинацию долговечных и быстрых светодиодов. Они опубликовали свои результаты 22 июля в Applied Physics Letters.
«Ключевой технологией для более быстрой модуляции является уменьшение поиска устройств для передовых материалов в Университете Тохоку. "Однако эта тактика создает дилемму: хотя светодиоды меньшего размера можно модулировать быстрее, они имеют меньшую мощность."
Другая проблема заключается в том, что как видимая, так и инфракрасная оптическая беспроводная связь может иметь значительные солнечные помехи, по словам Кодзимы.
Чтобы избежать путаницы с видимым и инфракрасным солнечным светом, исследователи стремились улучшить светодиоды, которые специально взаимодействуют через глубокий ультрафиолетовый свет, который можно обнаружить без солнечного вмешательства.
«Светодиоды глубокого ультрафиолета в настоящее время массово производятся на заводах для приложений, связанных с COVID-19», – сказал Кодзима, отметив, что глубокий ультрафиолетовый свет используется в процессах стерилизации, а также в оптической беспроводной связи без солнечного излучения. "Итак, они дешевы и практичны в использовании."
Исследователи изготовили светодиоды глубокого ультрафиолета на сапфировых шаблонах, которые считаются недорогими подложками, и измерили скорость их передачи.
Они обнаружили, что светодиоды глубокого ультрафиолета были меньше по размеру и намного быстрее взаимодействовали, чем традиционные светодиоды при такой скорости.
«Механизм, лежащий в основе этой скорости, заключается в том, как множество крошечных светодиодов самоорганизуются в один глубокий ультрафиолетовый светодиод», – сказал Кодзима. "Крошечный светодиодный ансамбль помогает как в мощности, так и в скорости."
Исследователи хотят использовать светодиоды глубокого ультрафиолета в беспроводных сетях 5G. Многие технологии в настоящее время проходят тестирование для обеспечения 5G, и Li-Fi, или легкая точность, является одной из технологий-кандидатов.
«Критическая слабость Li-Fi – его зависимость от солнечной энергии», – сказал Кодзима. «Наша оптическая беспроводная технология на основе светодиодов в глубоком ультрафиолетовом свете может компенсировать эту проблему и внести свой вклад в развитие общества, я надеюсь."
Эта работа была частично поддержана Five-Star Alliance и Японским обществом содействия науке.