Caro#13
Ebben nem látok elvi akadályt. Csak azt mondom, hogy a nagyon távoli infra (amiről a cikk beszél), és a közeli infra, ahol általában szóba jönnek a félvezetős megoldások, nagyon távol állnak egymástól.
A LED úgy bocsát ki fényt, hogy a p-n átmeneten áthaladó elektron körül "hirtelen" megváltozik a közeg, más elektromos tulajdonságokkal rendelkezik. Az elektron energiát veszít a p-n átmenet átugrásakor, és az energiakülönbözettől fény vagy hő formájában szabadul meg.
A Si alapú félvezetőknél az átmenetben inkább hő képződik, a LED alapanyagoknál, mint a GaAs, InGaAs, GaN, stb. pedig inkább fény, ez abból jön, hogy az elektron hullámként "irányváltoztatás" nélkül tovább tud-e haladni? (direkt vagy indirekt bandgap)
Elnyelni mindkettőt tudják, ezért hatékony a Si alapú napelem is.
Ha kisebb energiájú fotonokat akarunk kibocsátani, olyan félvezető kell, ahol a bandgap kisebb. Pl. germánium. De ahogy csökkentjük a bandgapet, eljutunk oda, hogy a hőmérsékleti gerjesztések segítségével az elektronok át tudnak ugrani ezen az energialépcsőn, és igazából nem félvezetőt kapunk, hanem vezetőt.
Ha megnézed, hogy mi kapható jelenleg félvezető alapon: mid-IR LED-ek léteznek még. Kb. 5 um hullámhosszig. Az 60 THz, és itt a foton energia kb. 10x ese a hőmérsékleti gerjesztés energiájának. Ezért ezt még meg lehet csinálni.
Ebben a cikkben THz alatti frekvenciáról írnak, 1 THz-nél már csak 4 meV lenne a foton energia, ami kb. ötöde a hőmérsékleti gerjesztésnek. Ez már nem tűnik kivitelezhetőnek a hagyományos elveken. Nyilván hűtéssel elérhetők ezek az energiák is, de azt nem emlegették, hogy majd folyékony héliummal kell hűteni :)