Lysande ZnO-nanopelare får pengar

En lysande spikmatta fast i nanoskala. Så kan man beskriva uppstartsföretaget Ecosparks kommande lysdiod. Företaget har tagit in två miljoner i riskkapital för att utveckla tekniken som har en billig tillverkningsprocess och som ger ett varmvitt ljus utan det extra fosforskikt som dagens lysdioder kräver.

– Vi är fortfarande i ett väldigt tidigt stadium där vi ska ta resultat från forskningen och bygga prototyper, säger David Darby som är en av grundarna till Ecospark.

Företaget knoppades av från Linköpings universitet år 2009, för att kommersialisera forskningsresultat från professor Magnus Willanders grupp. Där har man bland annat studerat nanotrådar i zinkoxid för belysningsändamål och användning inom medicinteknik.

Tekniken liknar i mycket den som det Lundabaserade lysdiodsbolaget Glo använder. Glo kan packa in miljontals med nanopelare per kvadratmillimeter. Varje pelare fungerar som en pn-övergång, det vill säga en stående diod. Genom att selektera de ingående materialen i pelaren kan man styra våglängden på det emitterade ljuset. I Glos lysdioder handlar det om blått ljus på 460 nm som sedan exciterar ett fosforskikt för att skapa vitt ljus. En liknande metod används i dagens vita lysdioder.

I Glos kiselsubstrat finns ett ledarmönster som kopplar ihop ett lämpligt antal pelare. Ovanpå pelarna tillverkas ett genomskinligt kontaktskikt och när man sedan skickar ström genom pelarna emitterar de ljus både åt sidan och uppåt.

– Vi använder zinkoxid, och inte galliumnitrid som Glo, vilket ger vitt ljus. Vi behöver därför inte ha något fosforskikt. Dessutom har vi en våtkemisk process vilket är betydligt billigare än MOCVD som krävs när man har galliumnitrid, säger David Darby.

Ett problem med zinkoxid är dock att det inte på egen hand fungerar som en pn-övergång, man får använda ett annat material i botten av pelaren. Det problemet säger sig dock Ecospark ha löst. Dessutom använder företaget billiga substrat som keramik, glas och böjbar plastfilm.

Precis som för Glo kommer även Ecosparks lysdioder att kunna göras betydligt större än dagens lysdioder. Det innebär att en enda diod kan ersätta även starkare glödlampor på 100 W eller mer.

Men än har Ecospark en bra bit kvar. Företaget räknar med att ha prototyper framme inom två till tre år och sedan ska processen kommersialiseras.