據Compound Semiconductor報導，美國紐澤西理工學院（New Jersey Institute of Technology，NJIT）展示了高效的全彩和純白光LED，採用無電子阻擋層的InGaN/GaN（銦鎵氮/氮化鎵）奈米線結構，該結構利用了兩個附加的銦稼氮量子阱。

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傳統方法是在電子元件的活性區和p-氮化鎵層之間使用鋁氮化鎵電子束蝕刻（AlGaN EBL），但這個過程會形成一個高阻隔，對空穴注入過程產生不利影響。而NJIT提出的耦合量子井方法可透過減少電子外溢來解決這個問題，電子外溢是導致效率下降的主要原因。

在該研究中，研究團隊考慮了三種不同的InGaN/GaN奈米線LED結構，其中，耦合量子井方案中，在n-氮化鎵層與活性區之間有一個控制電子外溢的InGaN阱，而為了利用從活動區溢出的電子，第二個InGaN井就存在活性區與p-氮化鎵層之間，以減少p-氮化鎵層的電子損耗，並提供藍光發射來相對控制LED器件的白光發射。

NJIT電子與電腦工程系的研究團隊表示，最終製成的無電子束蝕刻的奈米線全彩和白光LED顯示出約58.5%的高內量子效率，無螢光粉白光發射非常穩定，且效率幾乎沒有下降。

該團隊已在富氮條件下，使用射頻等離子輔助分子束外延（RF plasma-assisted MBE）法（Veeco Gen II MBE）在矽（111）襯底上生長InGaN/GaN奈米線，並製備了表徵器件。他們表示，最終製成的結構展示了出色的電流電壓特性，與傳統結構相比，新結構具備漏電流小、輸出功率高、外量子效率高等特點。

未來，研究團隊將致力於研究InGaN/GaN核殼奈米線LED中耦合量子阱的集成，以提高載流子分佈的均勻性，增強活動區的輻射複合。他們認為，這將有助於製備高外量子效率及高光輸出功率的核殼LED器件，並希望此類奈米線LED將應用到未來的Micro LED顯示器中。

據悉，該研究結果已於2020年1月發表在《光學快報》（Optics Express）期刊上。（編譯：LEDinside Janice）