I ricercatori hanno creato un nuovo tipo di nanocristalli che potrebbe portare allo sviluppo di laser più economici e di un'illuminazione più efficiente. I nanocristalli sono costituiti da un materiale semiconduttore chiamato nitruro di gallio (GaN), già utilizzato in alcuni diodi emettitori di luce (LED) e laser. Tuttavia, i nuovi nanocristalli hanno una struttura unica che consente loro di emettere luce in modo più efficiente rispetto ai tradizionali materiali GaN.

Il gruppo di ricerca, guidato dal professor Peidong Yang dell'Università della California, Berkeley, ha pubblicato i risultati sulla rivista Nature Nanotechnology. Descrivono come hanno utilizzato un processo di deposizione chimica da vapore per far crescere nanocristalli di GaN su un substrato di silicio. I nanocristalli sono stati poi rivestiti con uno strato di nitruro di alluminio (AlN), che ha contribuito a migliorare le loro proprietà di emissione di luce.

I ricercatori hanno scoperto che i nanocristalli GaN/AlN emettevano luce a una lunghezza d’onda di circa 450 nanometri, che si trova nella regione blu dello spettro visibile. Ciò li rende candidati promettenti per l’uso nei LED e nei laser blu. I nanocristalli hanno anche un’elevata efficienza quantica, il che significa che convertono gran parte dell’energia elettrica che ricevono in energia luminosa.

I ricercatori ritengono che i loro nuovi nanocristalli potrebbero portare allo sviluppo di tecnologie di illuminazione e laser più efficienti ed economiche. Hanno in programma di continuare la ricerca in quest'area, con l'obiettivo di commercializzare eventualmente la loro tecnologia.

I nanocristalli GaN presentano diversi potenziali vantaggi rispetto ai tradizionali materiali GaN per l’uso nei laser e nell’illuminazione. Innanzitutto, sono più efficienti nel convertire l’energia elettrica in energia luminosa. Ciò significa che possono produrre più luce con la stessa quantità di elettricità, il che potrebbe portare a un risparmio energetico. In secondo luogo, i nanocristalli di GaN possono essere coltivati ​​su una varietà di substrati, compreso il silicio. Ciò li rende più versatili e più facili da integrare nei processi di produzione esistenti. In terzo luogo, i nanocristalli di GaN sono relativamente economici da produrre, il che potrebbe renderli un’opzione economicamente vantaggiosa da utilizzare in un’ampia gamma di applicazioni.

Lo sviluppo di nanocristalli GaN rappresenta un promettente passo avanti nello sviluppo di tecnologie di illuminazione e laser più efficienti e convenienti. Questi nanocristalli hanno il potenziale per rivoluzionare il modo in cui utilizziamo la luce nella nostra vita quotidiana.