Diamond-Schottky-LED - Harsh Enviroment LEDs
Ref.-Nr. 6167
Keywords: Licht emittierende Diode (LED), Farbzentren (in Diamant) Diamant Elektronik, Schottky-Diode, Elektrolumineszenz
LED’s werden heute in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt – unter anderem zur Beleuchtung, Datenübertragung oder in biologischen Verfahren. Üblicherweise sind sie aus Halbleitermaterialen gefertigt. Für einige chemische oder biologische Anwendungen sind diese Materialien jedoch ungeeignet: Die LEDs müssen aufwendig ummantelt werden, was wiederrum die Lichtemission beeinträchtigt. Bei der Erfindung aus der Universität Siegen wurde eine Leuchtdiode mit lateralem Stromfluss entwickelt. Das Besondere: Das aktive Material ist Diamant, einer der beiden elektrischen Kontakte ist ein Schottky-Kontakt. Die Grundschicht besteht aus dotiertem Diamant mit darin eingebetteten Farbzentren. Farbzentren sind Defekte im Kristall, die Licht aussenden können – sie werden auch als lumineszierende Defekte bezeichnet. Durch Kombination verschiedener Farbzentren kann eine LED auch als eine Weißlichtquelle ausgebildet werden oder an Anwendungen mit speziellen Anforderung angepasst werden.
Vorteile
- Hohe Temperaturfestigkeit
- Hohe Druckfestigkeit
- Hohe chemische Stabilität
- Für raue Umgebungen geeignet
- Auswahl geeigneter Farbzentren möglich
- Breites Anwendungsfeld
- geeignet für High-Speed Circuits
Kommerzielle Anwendung
Diese LED kann aufgrund ihrer speziellen Eigenschaften und diamantbasiertem Aufbau insbesondere in rauen Umgebungen bei hohen Temperaturen und Drücken eingesetzt werden, in denen konventionelle LEDs nicht verwendet werden können. Insbesondere der Einsatz in messtechnischen Anwendungen ist denkbar.
Aktueller Stand
Durch entsprechende Labormuster konnten ein Proof-of-Concept bzw. die erste Funktionstauglichkeit nachgewiesen werden. Eine Anmeldung beim Deutschen Patent- und Markenamt ist erfolgt. Weitere Nationalisierungen sind im Prioritätsjahr bzw. bei einer späteren PCT-Anmeldung möglich. Wir bieten interessierten Unternehmen die Möglichkeit der Lizenzierung sowie die Weiterentwicklung der Technologie in Zusammenarbeit mit den Erfindern an der Universität Siegen an.
Relevante Veröffentlichungen
Robust luminescence of the silicon-vacancy center in diamond at high temperatures, S. Lagomarsion et al., AIP Advances 5, 127117 (2015)
Ultrabright single-photon source on diamond with electrical pumping at room and high temperatures, D. Yu Fedyanin, M. Agio, New J. Phys. 18, 073012 (2016)
Silicon-vacancy color centers in phosphorus-doped diamond, A.M. Flatae et al., Diam. Relat. Mater. 105, 107797 (2020)
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Eine Erfindung der Universität Siegen.
