Schaubild: NeuartigeGallium-Nitrid-LEDs können mit einer Rekordfrequenz von über einem Gigahertz betrieben werden.
Andreas Burkert
Datensignale aus der Deckenlampe. Mit einer Leuchtdiode auf Gallium-Nitrid (GaN) Basis lassen sich künftig enorme Datenmenge über kurze Entfernungen übertragen. Etwa bei Funkübertragungen in Gebäuden oder beim Intranet über Plastikfasern.
Die Optoelektronik ist ein wichtiges Teilgebiet der Elektronik, schreibt Rolf Martin in Kapitel „Optoelektronik“. Mit der Forderung allerdings nach einer immer schnelleren Datenübertragung, kommt der Umwandlung von optischen Signalen in elektrische und umgekehrt eine immer bedeutendere Rolle zu. Vor allem die Lichtsignale von LED-Lampen stehen im Fokus der Entwickler, um Daten kabellos zu übertragen. Mit der jüngst von Experten für Halbleiter- und Elektrotechnik vom Center for Nanointegration (CENIDE) entwickelten neuen Leuchtdiode auf Gallium-Nitrid (GaN) Basis hoffen sie nun auf einen weiteren Fortschritt. Die neuartigen Gallium-Nitrid-LEDs können nämlich mit einer Rekordfrequenz von über einem Gigahertz betrieben werden.
Deckenbeleuchtung für breitbandige Freiraumübertragung
Ermöglicht wurde dies durch eine neuartige Bauelement-Architektur, in dem ein Nanodraht die Hauptrolle spielt. Auf diese Weise können interne elektrische Felder unterdrückt werden, die sich bisher negativ auf die Hochfrequenzeigenschaften von GaN-Leuchtdioden ausgewirkt haben. Die UDE-Wissenschaftler arbeiten mit winzigen GaN-Nanodrähten, die sehr dicht auf kostengünstige Siliziumsubstrate aufgebracht werden – eine Vorstufe des späteren elektrischen Bauelements.
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„Angewendet werden könnten solche Leuchtdioden vor allem in der Datenübertragung auf kurzer Strecke, beispielsweise bei Funkübertragungen in Gebäuden oder beim Intranet über Plastikfasern. Auch das Integrieren in die Deckenbeleuchtung für breitbandige Freiraumübertragung ist denkbar. „Nach der prinzipiellen Demonstration dieses neuartigen Bauelement-Konzeptes geht es nun darum, die Effizienz und Lichtauskopplung zu optimieren“, so die Arbeitsgruppenleiter Professor Dr. Gerd Bacher und Professor Dr. Franz-Josef Tegude. So könne das Potential weiter ausgeschöpft werden, um das Konzept zukünftig näher in Richtung Anwendung zu bringen.