Accueil/ expose #carousel1 li{ width:150px; height:180px; } #carousel2 li{ width:150px; height:180px; } LEDs for lighting - the physical and materials basis
jeudi 05 mars 2015
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Conférence de Claude Weissbuch organisée par le Département de Physique.

The award of the 2014 Nobel prize for Physics to Akasaki, Amano and Nakamura "for the invention of efficient blue light-emitting diodes which has enabled bright and energy-saving white light sources” illustrates the worldwide societal impact of nitrides. Nitride based LEDs allowed a revolution in lighting efficiency as semiconductors can in principle convert electrical power into light with a 100% efficiency.
It illustrates that nitrides semiconductors were not an obvious materials candidate for the blue and green spectral ranges, due to major materials problems such as lack of substrates and difficulty to obtain p-doping. In the ‘80ies, II VI materials seemed a much better bet due to the availability of substrates and good initial quantum efficiency (IQE). Also, it was later discovered that nitrides suffered large strains and large thermal coefficient mismatch with substrates, and high spontaneous and piezo electric internal fields detrimental to radiative recombination. These difficulties were solved progressively, or were bypassed, up to a laboratory performance in the 50% conversion efficiency range, however not in commercially compatible conditions. The major advances were in materials quality leading to IQEs up to 90%, and photon management strategies leading to light extraction efficiencies also in the 90% range.
However, despite the remarkable achievements of the pioneers and their followers, producing devices with unmatched performance, there are still scientific and technological roadblocks to reach the physical limits of nitride devices, and more generally of solid state light emission. This presentation is focused on the physical and materials basis enabling light-emitting diodes (LEDs), and the numerous ongoing scientific challenges encountered in their application to solid-state lighting (SSL).
I will start with a description of semiconductor basics, pn junctions, (double heterostructures (DHs), quantum wells (QWs), and previous works on IR or red light emitters. I will then introduce what is so special with blue emitters, and with nitrides.

Thèmes : Physique
Catégories: Colloquium / Séminaire général du département de physique
Mot-clés : lumière, électricité, innovation, LED

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Auteur(s) Claude Weisbuch
CNRS
Physicien

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Cursus :

Claude Weisbuch est directeur de recherche  au CNRS au Laboratoire de la physique de la matière condensée. Diplômé de l'École normale supérieure, il possède un doctorat en sciences physiques. Il a enseigné au sein de l’université d’Orsay, de l’École polytechnique et de l’université Paris VII. Entre 1983 et 1992, il dirige le laboratoire de physique chez Thomson-CSF. Puis entre 1992 et 1998, il est conseiller scientifique au sein du ministère de la défense.

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Dernière mise à jour : 24/03/2015

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