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Physik: Grüne Welle für den Laser (kostenfrei)

Mobile elektronische Geräte werden immer kleiner. Dennoch sollen sie großformatige Bilder erzeugen. Dafür sollen zukünftig Miniatur-Laserprojektoren sorgen. Bislang fehlte dazu jedoch eine entscheidende Voraussetzung: ein echter grüner Laser. Jetzt haben deutsche Forscher den Durchbruch geschafft - exklusiv in "Spektrum" berichten sie, wie es ihnen gelang.
Grüne Welle für den LaserLaden...
Nach einem Jahrhundert hat die klassische Glühbirne als Leuchtmittel mittlerweile ausgedient und wird derzeit europaweit durch kompakte Leuchtstofflampen ersetzt. Doch diese Energiesparlampen sind wegen ihres Gehalts an umweltschädlichem Quecksilber und des unausgewogenen Lichtspektrums umstritten. Es zeichnet sich bereits ab, dass die noch viel effizientere Lichtproduktion aus Halbleiterkristallen sie schon bald vom Markt verdrängen wird. Heute sind Licht emittierende Dioden, kurz LEDs, aus vielen Anwendungen im Alltag nicht mehr wegzudenken. Jetzt beginnen Leuchtdioden die Lichtindustrie auf Grund ihres geringeren Stromverbrauchs und der langen Lebensdauer zu revolutionieren.

LEDs beruhen auf Halbleiterkristallen, die beispielsweise aus Verbindungen von Aluminium, Gallium und Indium mit Stickstoff oder von Aluminium, Gallium und Arsen mit Phosphor bestehen. Sie senden je nach Materialzusammensetzung Licht unterschiedlicher Wellenlängen aus, vom infraroten über den sichtbaren bis in den ultravioletten Spektralbereich. Anorganische Leuchtdioden treten heute als farbige Lichtquellen in vielen Anwendungen auf, beispielsweise als Scheinwerfer, Rücklicht und Tagfahrlicht im Auto, für die Armaturanzeigen im Auto, in Mobiltelefonen oder Displays.

Doch nicht nur für Beleuchtungszwecke sind Energie sparende Halbleiterlichtquellen das Mittel der Wahl. Ein wichtiger gesellschaftlicher Trend strebt nach immer mehr Mobilität bei gleichzeitiger optimierter Bildqualität; damit steigt die Nachfrage nach miniaturisierten Endgeräten wie Smartphones und Tablets, die dennoch große, detailreiche Bilder bieten sollen. Aber wie soll das funktionieren? Die zunehmende Leistungsfähigkeit mobiler Elektronik erlaubt zwar das Aufnehmen und Übertragen von hochauflösenden Digitalfotos und Videos, aber der Zuwachs an Mobilität geht automatisch mit schrumpfenden Displays einher, wenn die Bildgröße und Auflösung von den Maßen des Mobiltelefons bestimmt wird. Für dieses Dilemma zeichnet sich nun eine Lösung in Gestalt hochintegrierter Halbleiterprojektoren ab, die künftig große, fein aufgelöste Bilder liefern werden...
Dezember 2011

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Dezember 2011

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