研究發現:這種方法能夠提高基於鋁鎵氮LED的效率

據報導,基於鋁鎵氮(AlGaN)的深紫外LED因在殺菌消毒、水淨化、光療和不依賴太陽光的高速光通信領域的潛在應用而備受研究者的關注。

基於鋁鎵氮的深紫外LED因底層之一以階梯狀方式生長,所以能夠高效地將電能轉換為光能。科學家正在探索方法,以提升其將電能轉換為光能的效率。

日本東北大學(Tohoku University)的Kazunobu Kojima 及其同事使用多種專門的顯微技術,瞭解基於鋁鎵氮LED的結構如何影響效率。


來源:日本東北大學

消息顯示,研究員在非常小的偏一度角藍寶石襯底上生長一層氮化鋁。接著,在氮化鋁層上生長含有矽雜質的鋁鎵氮覆層。三個鋁鎵氮量子阱在上面進行生長。量子阱非常薄,可將亞原子粒子(電子和空穴)限制在垂直於層表面的維度,但不限制這些粒子在其它維度運動。最後,由氮化鋁和含有鎂雜質的鋁鎵氮所形成的電子阻擋層覆蓋頂部的量子阱。研究員由此製造出基於鋁鎵氮的LED。

這項微觀研究顯示,階梯結構在底部的氮化鎵層和鋁鎵氮層之間形成。這些階梯結構影響其上方量子阱層的形狀,而底部的階梯結構與它們在量子阱層中引起的微小扭曲連接起來則形成富鎵條紋狀結構,這些條紋結構就成為鋁鎵氮覆層中電流的微通道。

研究員表示,微通道與量子阱層內電子和空穴的強烈運動似乎提高了LED將電能轉換為光能的效率。根據這項發現,研究團隊計畫生產更高效的基於鋁鎵氮的深紫外LED。

目前,這項研究發現已發表在《應用物理學快報》(Applied Physics Letters)雜誌上,有助於推動發展更高效的LED。(編譯:LEDinside Janice)

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