Haarfeine LEDs für optische Datenübertragung

UCSB-Wissenschaftler ermöglichen durch geringen Energieverbrauch sehr hohe Effizienzwerte

LED-Entwickler Roark Chao bei der Laborarbeit (Foto: Matt Perko, ucsb.edu)

Santa Barbara (pte019/24.02.2026/11:30)

Roark Chao von der University of California Santa Barbara (UCSB) hat neue LEDs in der Dicke eines menschliches Haares entwickelt. Die Arbeit baut auf den langjährigen Stärken der UCSB in der Galliumnitrid-Forschung und Optoelektronik auf. Chao wird von Steven P. DenBaars und Jon A. Schuller betreut. Als Berater fungiert Nobelpreisträger Shuji Nakamura, dessen Pionierarbeit im Bereich der blauen LEDs die weltweiten Beleuchtungs- und Displaytechnologien revolutioniert hat. Geforscht wird in den Labors der Gruppen DenBaars/Nakamura und Schuller.

Einsparungen bei der Kühlung

Die haarfeinen LEDs haben eine hohe Effizienz, verbrauchen also sehr wenig Strom, und emittieren einen Lichtstrahl, der ähnlich scharf gebündelt ist wie der von Halbleiter-Lasern. Das gelingt, indem der austretende Lichtstrahl mithilfe sogenannter Bragg-Reflektoren auf die gewünschte Bahn gelenkt werden.

MicroLEDs - 100 Mikrometer dick oder kleiner - entwickeln sich zur vielversprechenden Alternative zu Lasern für optische Kurzstreckenverbindungen, insbesondere in Rechenzentren, wo Wärme, Zuverlässigkeit und Energieverbrauch eine ständige Herausforderung darstellen.

"Das Problem bei Lasern ist, dass sie bereits bei relativ niedrigen Temperaturen thermische Probleme bekommen. MicroLEDs können ohne komplexe Kühlung bei viel höheren Temperaturen betrieben werden. Das bedeutet weniger Kühlbedarf und damit weniger Energieverbrauch", so Chao.

Alternative für Rechenzentren

Da Cloud Computing und KI weiter auf dem Vormarsch sind, müssen Rechenzentren riesige Datenmengen schnell und effizient übertragen. Selbst geringfügige Verbesserungen bei Lichtquellen können erhebliche wirtschaftliche Auswirkungen haben, unterstreichen die Wissenschaftler.

"Das Spannende an MicroLEDs ist außerdem, dass sie mehrere Lösungen in einem Paket bieten. Sie können die Datenkommunikation verbessern, hellere und dünnere Displays ermöglichen und sogar für Augmented und Virtual Reality eingesetzt werden - und das alles mit derselben zugrundeliegenden Technologie", schließt Chao.

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