| 香香 |
2008-01-29 16:34 |
藍(lán)光Photonic Crystal LED技術(shù)獲得大突破
前言：在1987年，國籍相異且分居不同地點的兩位學(xué)者，Eli Yablonovitch與Sajeev John幾乎同一時間在理論上發(fā)現(xiàn)，電磁波在周期性介電質(zhì)中的傳播狀態(tài)具有頻帶結(jié)構(gòu)，利用兩種以上不同折射率（或介電常數(shù)）材料做周期性變化來達(dá)成光子能帶的物質(zhì)。所以光子晶體（Photonic Crystal）被發(fā)現(xiàn)已將近20年后的今天，在各領(lǐng)域的應(yīng)用有著相當(dāng)令人激賞的表現(xiàn)，一直是備受研發(fā)者所關(guān)心的一項技術(shù)。 h/1nm U]
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為回避日亞化學(xué)的藍(lán)光LED加螢光粉制技術(shù)專利，各業(yè)者紛紛投入其它能達(dá)到散發(fā)出白光的LED技術(shù)，目前最被期待的技術(shù)是利用UV LED來達(dá)到白光的目的，但是，UV LED仍舊有著光外漏及低亮度兩個不易克服的困難。使得除了繼續(xù)努力來解決相關(guān)的問題外，不得不再去尋求其它的材料或技術(shù)來達(dá)到散發(fā)出白光的LED技術(shù)。 }_a +X
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目前利用二次元光子晶體來達(dá)到完成白光LED的技術(shù)，已陸續(xù)出現(xiàn)突破性的發(fā)展，使得未來Photonic Crystal LED已成為眾所矚目的焦點與擺脫日亞化學(xué)專利的期望寄托。 mmrW`~-
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■光子晶體特性與結(jié)構(gòu) ;&+[W(7Sy
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光子晶體隨著波長不同，會出現(xiàn)于周期性的結(jié)構(gòu)，可以分別發(fā)展出一次元、二次元及三次元的光子晶體。而在這些結(jié)構(gòu)當(dāng)中，最出名的應(yīng)該是屬于三次元的光子晶體結(jié)構(gòu)，但是，三次元的光子晶體在制造上及商品化，就今天的技術(shù)而言是非常困難的。原因是目前主要研究的領(lǐng)域還是保留在二次元的光子晶體，所以，今天在LED領(lǐng)域各業(yè)者相競開發(fā)的光子晶體LED，也是二次元的光子晶體。 5vs`uUzr
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一般的材料構(gòu)造是屬于固定構(gòu)造，所以材料本身會具有的一定的折射率。圖一A是說明波數(shù)（Wave Number）與頻率對于一般材料折射率的影響，橫軸是物質(zhì)的波數(shù)（Wave Number）、縱軸是頻率、斜線就代表折射率。從（圖一）中可以發(fā)現(xiàn)折射率是非常等比例的成長，也就是代表說不管什么樣的波數(shù)、什么樣的波長，它的折射率都是一定的。 oh7#cFZZ0
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那么光子晶體是什么樣的結(jié)構(gòu)，再從另外一個角度來說明。光子晶體的特性就是周期構(gòu)造，也因此會產(chǎn)生多重反射。圖一B表示了光子晶體所構(gòu)成的波數(shù)矢量數(shù)和光的頻率比例，可以發(fā)現(xiàn)頻率的曲線不像圖一A是那么單純，曲線已經(jīng)會變得非常復(fù)雜，這個曲線會隨著光的多方向性，就是異向性而出現(xiàn)變化，而隨著它的偏光性，就可以運用來設(shè)計出不同的產(chǎn)品。光子晶體它有一個很出名的特性，相信大家都知道，就是它有一個光能隙。 {?EEIfg
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在光能隙這個區(qū)域里面，光線是不存在的。這邊的曲線也跟圖一A是的斜率意義是一樣的，是折射率的相反。只要在這一點，斜率等于零。所以在這一點以外，光的速度就不會產(chǎn)生零這個現(xiàn)象。所以也可以說，光子晶體也可以控制光的速度。就簡單來說，運用光子晶體的目的濃縮成一句話，就是要利用周期構(gòu)造，以人工的方式來控制這個光學(xué)特性。
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