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LED ohne Seltene Erden

LEDs ohne Seltene ErdenWie das Online-Portal wissenschaft-aktuell.de unter Berufung auf die Jahrestagung der American Chemical Society in Boston, USA berichtet, ist es einer Forschergruppe der Rutgers State University of New Jersey gelungen, LED-Leuchtmittel ohne den Einsatz kostspieliger Seltener Erden zu konstruieren.

Im Fokus der Forschung stehen dabei weiße LED, die bereits gegenwärtig zu den beliebtesten Leuchtmitteln in Privathaushalten zählen und selbst die etablierte Energiesparlampe allmählich ablösen.

Da der Einsatz Seltener Erden, insbesondere Yttrium, den Preis der Leuchtmittel stark erhöht und zudem die Rohstoffquellen begrenzt sind, könnte das neue Verfahren der Wissenschaftler den Leuchtmittelmarkt revolutionieren.

Herkömmliche LED-Leuchtmittel nutzen das blaue Licht einer Leuchtdiode, das in einer speziellen Leuchtstoff-Schicht unter Einsatz Seltener Erden teilweise in Gelblicht umgewandelt wird. Das menschliche Auge nimmt diese Mischung aus blauem und gelbem Licht als Weißlicht wahr.

Die Wissenschaftler der Rutgers State University ersetzen die Leuchtstoff-Schicht durch eine metallorganische Verbindung. Mehrere aufgedampfte Schichten aus Cadmiumsulfid-Butyldiamin, die teilweise mit Manganatomen angereichert sind, werden an Stelle der Seltenen Erden verwendet.

Das so erzeugte Licht ist nicht nur mit dem konventioneller LED identisch, sondern das Weißlicht lässt sich durch ein Feintuning der Halbleiter-Eigenschaften sogar noch natürlicher einstellen, sodass es beinahe dem Lichtspektrum altmodischer Glühbirnen entspricht und damit natürlichem Licht relativ nahe kommt.

Sollte ein noch ausstehender Test des Prototyps der neuen LED auch deren Haltbarkeit verifizieren, könnte bei entsprechender Massenproduktion eine Kostensenkung von bis zu 90 Prozent erreicht werden.

Einen gravierenden Nachteil bringt die neue LED allerdings mit sich, sie enthält das giftige Schwermetall Cadmium und muss daher als Sondermüll entsorgt werden. Das Wissenschaftlerteam sucht gegenwärtig noch nach weniger schädlichen Alternativen.