'Nanospons' maakt diffuse reflectie van licht mogelijk

Body: 
Een halfgeleider die niet-geabsorbeerd licht zeer sterkverstrooit. Dat is de vinding waarmee de Utrechtse onderzoekers dr.Daniël Vanmaekelbergh en promovendus Jao van de Lagemaat vanhet Debye Instituut vorige week samen met twee Amsterdamsecollega's de kolommen van Science haalden.

In zijn artikel beschrijft het Nederlandse onderzoeksteam een inUtrecht ontwikkelde elektrochemische etsmethode voor kristallijnehalfgeleiders van gallium phosphide (GaP). Halfgeleiders zijnmaterialen die licht van sommige golflengtes doorlaten, terwijllicht van andere golflengtes wordt geabsorbeerd. Met de nieuwemethode kunnen de halfgeleiders worden voorzien van minusculeporiën met een doorsnee van ongeveer 150 nanometer (150x10-9meter).

De niet bewerkte halfgeleider van GaP laat in het zichtbaregebied alleen rood licht door, terwijl groen, blauw en UV-lichtworden geabsorbeerd. Het bijzondere van de met de nieuwe techniekbewerkte exemplaren is dat het merendeel van het rode licht nu nietmeer wordt doorgelaten, maar dat het ook niet wordt geabsorbeerd.Dankzij de ondergane bewerking krijgt het materiaal namelijk eensponsachtige structuur waardoor afhankelijk van de dikte ongeveerdriekwart tot vrijwel honderd procent van het op de halfgeleidervallende rode licht wordt weerkaatst in allerlei verschillenderichtingen, waardoor een diffuus schijnsel wordt geproduceerd.

Volgens Vanmaekelbergh zou je grofweg kunnen zeggen dat de doorhem en zijn collega's geproduceerde 'nanospons' fungeert als eendiffuse spiegel voor rood licht. Voor laag-energetische straling,zoals radiogolven en infrarood licht was een soortgelijkverstrooiend principe al eerder ontwikkeld, maar voor zichtbaarlicht is het de eerste keer dat onderzoekers erin zijn geslaagd omdiffuse reflectie in zo sterke mate te bewerkstelligen.

Gevraagd naar praktische toepassingen van deUtrechts-Amsterdamse vinding, reageert Vanmaekelbergh terughoudend.Wat hem betreft is het bereikte resultaat allereerst inwetenschappelijk opzicht interessant omdat het kan leiden tot eenbeter begrip van de eigenschappen van lichtabsorberende materialen.Maar bij een recente presentatie van zijn onderzoek in de VerenigdeStaten werd duidelijk dat niet alleen wetenschappers maar ookvertegenwoordigers van Hewlett-Packard veel belangstellinghadden.

"Dit soort onderzoek lijkt met name heel veelbelovend voor hetontwerpen van een nieuw soort displays. Wellicht wordt het indetoekomst mogelijk om de door ons ontwikkelde structuur te gaangebruiken voor de verlichting van kleine displays zoalsbijvoorbeeld computerschermpjes. Met minder energie zou je dandezelfde hoeveelheid licht kunnen opwekken. Bijkomend winstpunt zouzijn dat de diffuse verstrooiing licht oplevert dat niet alséén lichtbundel recht vooruit schijnt, maar datgelijkmatig naar alle kanten verspreid wordt. En dat is veelprettiger voor de ogen."

Erik Hardeman