Dazu verändern sie den Herstellungsprozess der Dioden und erreichen somit eine deutliche Produktionskostenreduktion. Die Forscher rund um Timothy Sands gehen davon aus, dass mit ihrer Entwicklung bezahlbare LED-Lampen innerhalb von zwei Jahren auf dem Endkundenmarkt verfügbar sein werden. "Die LED-Technologie hat das Potenzial, die derzeit verwendeten Glühbirnen zu ersetzen. Das hat enorme Auswirkungen auf den Energieverbrauch für Beleuchtung", meint Sands. Während sich die Preise für farbige LEDs mittlerweile in erschwinglichen Bereichen bewegen, sind jene Dioden, die weißes Licht abgeben, noch relativ teuer. Der Grund dafür liegt in der Saphirschicht, auf der sie hergestellt werden. Die Saphirtechnologie ist etwa 20 Mal teurer als die Methoden zur Herstellung konventioneller Lichtquellen. Damit ist auch der Massenmarkt noch weit entfernt, stellen die Forscher aus Purdue fest. Die Saphirschicht dient schließlich auch als Reflektor der LEDs.

Sands und seine Kollegen entwickelten nun eine andere Technik, die auf Saphir verzichtet. Dazu stellen sie die Dioden auf einem Metall-überzogenen Silizium-Wafer her. Für den Reflektor verwendeten sie Zirconium-Nitrid. Da dieser Stoff jedoch mit Silizium reagiert, mussten sie eine Isolator-Schicht aus Aluminium-Nitrid einziehen. "Die Unterbindung der Reaktion dieser beiden Stoffe war eine der größten Herausforderungen in unserer Arbeit", erläutert Sands. Die Wissenschaftler sind davon überzeugt, dass ihr Ansatz nun der Industrie zu einem weiten Sprung nach vorne verhelfen wird.

"Wir gehen davon aus, dass 2020 ein Drittel der Lampen für die Allgemeinbeleuchtung durch LED ersetzt sein wird", meint Lars Stühlen, Sprecher des Leuchtmittelherstellers Osram, im Gespräch mit pressetext. Osram bietet mit den Parathom-Lampen bereits LED-Leuchtmittel in Glühbirnenform für Standardfassungen an. Diese sind derzeit jedoch nur mit farbigen LEDs erhältlich und kosten rund zehn Euro. "Die LED-Lampen eignen sich aktuell vorwiegend für Dekorationszwecke oder Spezialanwendungen", sagt Stühlen. In Kürze will Osram jedoch auch weiße LED-Lampen in kalt- sowie warmweiß auf den Markt bringen. Über Preise konnte der Osram-Sprecher noch keine Auskunft geben.

LED-Lampen sollen einerseits die herkömmlichen Glühbirnen, aber auch die heute durchwegs bereits verwendeten Energiesparlampen ablösen. LEDs bestechen vor allem durch ihre Energieeffizienz. Während Glühbirnen nur zehn Prozent der zugeführten Energie in Licht umsetzen und der Rest als Wärme verpufft, liegt die Effizienz der LEDs bei bis zu 65 Prozent. Osrams Parathom-Lampen benötigen abhängig von der Farbe eine Leistung von 0,5 bis 1,0 Watt. Deutlich verlängert wird auch die Lebensdauer, die bei der LED-Lampe bei 25.000 Stunden liegt. (pte)