Uutiset

Aalto ja Comptek Solutions kehittävät yhdessä ratkaisuja led-valojen aktiiviseen jäähtymiseen

Julkaistu:
SuperDevice-hankkeessa tutkitaan materiaalien sähköisiä ominaisuuksia ja niiden vaikutusta jäähdytystehokkuuteen.
Some of the samples made by the group
Jäähdytyksen mahdollistamiseksi tarvitaan materiaaleja ja rakenteita, joiden pinnalla tapahtuva rekombinaatio on minimaalista. Kuva: Aalto-yliopisto.

Led-valot ovat diodeja, jotka säteilevät intensiivisesti valoa niiden läpi johdetun sähkövirran ansiosta. Tutkimus on antanut viitteitä siitä, että valodiodit voi saada toimimaan siten, että niiden säteilemän energian määrä on suurempi kuin niiden kuluttama sähköenergia. Tämä johtuu siitä, että erittäin tehokkaat led-valot hyödyntävät myös lämpöenergiaa tuottaessaan valoa, jolloin ne voivat myös itse jäähtyä. Tätä ilmiötä kutsutaan elektroluminesenssijäähdytykseksi (ELC).

Ilmiö on ollut tiedossa jo vuosikymmeniä, mutta sen havaitseminen käytännössä on ollut haastavaa. Aalto-yliopiston tutkijat akatemiatutkija Jani Oksasen johdolla tekevät nyt yhteistyötä suomalaisen puolijohteita kehittävän Comptek Solutionsin kanssa parantaakseen ledien jäähdytyssovelluksissa tarvittavia ominaisuuksia.

”Materiaalin pinnalla tapahtuva elektronien ja aukkojen rekombinaatio eli yhdistyminen on merkittävä jäähdytystehokkuuden pullonkaula pienillä ja keskisuurilla virrantiheyksillä. Se vaikuttaa myös merkittävästi siihen, voivatko ledit toimia suurella teholla ja samalla säilyttää erittäin korkean hyötysuhteen. Jäähdytyksen mahdollistamiseksi tarvitaan materiaaleja ja rakenteita, joiden pinnalla tapahtuva rekombinaatio on minimaalista”, Oksanen kertoo.

Oksanen ja hänen tiiminsä ovat jo aikaisemmissa tutkimuksissaan päätyneet siihen, että galliumarsenidi voisi olla ihanteellinen ehdokas jäähdytysdiodien materiaaliksi. Comptek Solutions taas on kehittänyt atomitasoisen pintakäsittelyteknologian nimeltään Kontrox. Sen avulla puolijohdemateriaalien pinnoille saadaan laadukas, symmetrinen ja vakaa oksidirakenne.

SuperDevice-hankkeessa tutkitaan Kontrox-teknologian toimivuutta jäähdytyssovelluksissa, joissa kaikki laitehäviöt on poistettava mahdollisimman täydellisesti. Tämä voi mahdollistaa uudenlaiset rakenteet, joissa myös pintarekombinaatio on lähes olematonta.

Hankkeessa hyödynnetään hallittua hapettumista huippuluokan yhdistepuolijohdelaitteissa. Hapettumisen avulla voidaan onnistua poistamaan rajoitteita, jotka hidastavat optisten jäähdytysteknologioiden kehittämistä. Ne voivat myöhemmin mullistaa puolijohdejäähdytyksen ja yleiset jäähdytyssovellukset.

Lisätietoa:

Jani Oksanen
Akatemiatutkija
Aalto-yliopisto
jani.oksanen@aalto.fi

Vicente Calvo
Toimitusjohtaja
Comptek Solutions
vicente@comptek-solutions.com
puh. 044 240 4004

  • Päivitetty:
  • Julkaistu:
Jaa
URL kopioitu

Lue lisää uutisia

Useita sauvanmuotoisia bakteereja mikroskooppisessa näkymässä, tummanpunaisella taustalla.
Mediatiedotteet, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Tutkijat kehittivät uuden tavan mitata tartuttavuutta: verenmyrkytystä aiheuttava E. coli -suolistobakteeri voi levitä kuin influenssavirus

Antibiooteille vastustuskykyiset ja virulenteimmat kannat eivät kuitenkaan ole kaikkein herkimmin leviäviä.
Kaksi naista seisoo vierekkäin, toinen harmaassa villapaidassa ja toinen tummassa bleiserissä ja valkoisessa paidassa.
Nimitykset Julkaistu:

Sara Hulkkonen ja Johanna Wartio aloittivat data-agentteina Taiteiden ja suunnittelun korkeakoulussa

Data-agentit tukevat koulunsa ja laitostensa tutkijoita tutkimusdatanhallintaan liittyvissä kysymyksissä.
Learning Centre graphics
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Oppimiskeskuksen aukioloajat joulun aikaan ja vuodenvaihteessa 2025-2026

Kiitokset kuluneesta vuodesta ja ihanaa joulun aikaa!
Kolme valkoista, pyöreää pitsikuviota mustalla taustalla, jokaisella ainutlaatuinen geometrinen muotoilu.
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Älykkäät tekstiilit uudistavat käsityksemme materiaaleista – ja lajienvälisestä viestinnästä

Euroopan tutkimusneuvosto ERC:n rahoituksen saanut PAST-A-BOT-tutkimushanke kehittää pehmeitä, älykkäitä tekstiilejä, jotka voivat tulevaisuudessa toimia pelastusrobotteina, ääntä aistivina maataloustekstiileinä tai avustavina vaatteina – ja samalla uudistavat tavan, jolla ajattelemme materiaalitutkimusta.