美国宾州州立大学（Pennsylvania State University，简称“Penn State”）的研究员发现，仿制萤火虫的发光结构能提高 LED 的发光效率。
宾州州立大学电子工程专家 Stuart（Shizhuo）Yin 指出，目前大多数商用 LED 发光效率仅约 50%，如何提高所谓 LED 光提取效率是研究关键之一，他们着重于研究如何从 LED 提取光线。
研究团队发现，光线在向后反射时会消失，所以萤火虫与 LED 在释放光线面临相似的挑战。对于 LED，其中一个解决方案就是在表面创建微结构，使之有纹理，进而发射出更多光线。但大多数 LED 表面的微结构是对称的，每边的倾斜角度一样。
萤火虫的“灯笼”也有微结构，然而，研究员发现这些微结构不对称，其中一边倾斜的角度不同。他们还发现其他会发光的昆虫都有相似结构。有鉴于此，他们决定在 LED 表面尝试创建类似的不对称结构。
▲ 不对称微观金字塔结构的蓝宝石衬底。（Source：Penn State）
研究员成功在 LED 表面创建了不对称微观金字塔结构，以两种方式提高光提取效率。首先，不对称的金字塔结构表面积较大，促进光与表面更多交互作用，使更少光线被吸收。之后，当光线碰到不对称金字塔结构的两个不同倾斜角时，光反射具更大随机性，这意味着光线反射更多。
▲ 对称与不对称结构发光效率对比。（Source：Penn State）
透过采用这种方法，LED 光提取效率提高到 90%。团队为此项研究申请了专利，并表示，他们正在寻求与相关制造商合作，共同推动这项技术商业化。
研究结果已发表在《Optik》杂志。
（本文由 LEDinside 授权转载；首图来源：NEUROtiker [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons）
