Effizientere Leuchtdioden Photonische Kristalle sollen sichtbares Licht sammeln

Mit Hilfe von photonischen Kristallen wollen Wissenschaftler, ähnlich wie bei der optischen Datenübertragung, sichtbares Licht sammeln und so die Effizienz von LEDs zu erhöhen.

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Dank photonischer Kristalle laufen heute die Informationen durch die Telekommunikationskanäle auf dem Erdball. Die hier zweidimensional strukturierten Materialien schicken infrarotes Laserlicht durch das Netz der Glasfaserkabel. Nun haben KIT-Forscher erstmals vergleichbare dreidimensionale Materialien entwickelt, die für das sichtbare Licht funktionieren, wie sie im Fachmagazin Advanced Materials berichten.

Leuchtdioden effizienter gestalten

„Damit könnte man die interessanten Möglichkeiten die photonische Kristalle bieten auch in der alltäglichen Optik nutzbar machen“, erklärt Erstautor Andreas Fröhlich. Das neue Material gleicht einem ordentlich gestapelten Haufen aus zylindrischem Kaminholz, in dem sich benachbarte Ebenen im rechten Winkel abwechseln.

Allerdings sind die einzelnen Scheite nur 100 Nanometer dick und bestehen aus Titandioxid. „Diese Konstruktion wird von Licht mit einer Wellenlänge von rund 700 Nanometern nicht durchdrungen, obwohl das Titandioxid selber eigentlich transparent ist.“ Man spricht von photonischer Bandlücke. Eine mögliche Anwendung des neuartigen Materials wäre die als „Lichtsammler“ in Leuchtdioden, um noch effizienter Licht aus elektrischer Energie zu gewinnen

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