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April 4, 2013, Cambridge--GaNは「シリコン以来最も重要な半導体」と言われてきており、省エネLED照明に使われている。100万ポンドの新しい製造施設によりケンブリッジの研究チームは、一段とLEDのコストを下げ、効率を改善することができる。可能性としては大幅なコスト削減が期待できる。　
省エネLEDを作る重要材料であるガリウム・ナイトライド(GaN)の新しい成長設備がケンブリッジに設置され、現場で研究者たちは各人の先駆的な研究を推し進め、加速することが可能になる。
GaN LEDは、すでに交通信号、自転車のライト、テレビ、コンピュータスクリーン、車のヘッドライトおよびその他の機器で使われているが、高価であるために家庭やオフィスには普及していない。その主因は、通常の成長に高価な基板を使うことにある。これがLED電球の価格を押し上げている。ケンブリッジの新しいGaN成長装置によって研究者たちはシリコン基板にローコストLEDを成長する方法を改善し、これによってコスト削減は50％を超え、LEDの一般利用に道を開くことになる。
LED技術は、もしUKの全ての家庭や企業がLED照明に切り替えた場合、電力需要が少なくとも10％は減少するほどエネルギー効率がよい。これは、UKにとって年間200万ポンド以上の電力コスト節約になる。新しい成長装置で計画されている開発が一段と進むと、年間の電力料金はさらに100万ポンド節約できる。
加えて、研究者たちは色をチューニングできるLED照明を開発しており、これは自然な太陽光の品質を備えており、ユーザの健康増進に著しく寄与する。
大学の研究者もエレクトロニクスでGaNの可能性について研究を始めており、これも同様に大幅な省エネ成果が得られるものと期待されている。恐らく、全国規模でさらに9％の電力消費削減となる。
LEDは、エネルギーを熱として浪費することが少ないので効率のよい照明技術である。結果的に、全般的な電力需要が減り、その波及効果として二酸化炭素排出量削減となる。UKでは、電力はほぼ全面的に化石燃料で生産しているからだ。
従来のタングステンフィラメント電球は、非常に浪費的であり、供給電力のわずか5％しか光に変換されない。一方、蛍光管は25％のエネルギー変換効率であり、コンパクトな蛍光灯(省エネ電球)は20％の効率。しかし、GaN LEDはすでに30%のエネルギー効率となっており、実験室では60％の効率も達成されている。
材料科学&冶金学部教授、Sir Colin Humphreys氏は、「現状で、サファイア基板で作製されたGaN LED、48Wの電球の価格は約15ポンド。LEDの寿命は長いので、このコストの何倍も取り戻せるが、顧客にこれを購入するには説得力のある価格ではない。現在、シリコン基板のGaN LEDの研究が進んでおり、それに加えて、この新しい成長装置で研究を進めると、まもなくLED電球の価格はわずか3ポンド程度になる」と話している。
GaN LEDをよりコスト効率のよいものにすることで得られる利益は省エネだけにとどまらない。Humphreys氏は、「スマート照明」の可能性を研究している。これは、LED照明をセンサに結合したもので、ユーザが部屋にいるかいないかをセンシングして、また部屋の自然照明のレベルに応じて自動的にON/OFFスイッチング、あるいは明るさを変えるようにできる。
￥利用が進むにつれ、LEDからのビームは情報伝達にも使えるようになる。例えば、交通信号から車に情報を伝える。例えば、交通事故のような情報が交通信号システムに送られる。すると、その詳細がヘッドライトを介してドライバーにリレーされる。
(詳細は、www.cam.ac.uk)