美研究人員放大招，或可讓LED達(dá)到零光衰？

文章來源:恒光電器

發(fā)布時(shí)間:2016-08-03

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　　伊利諾大學(xué)香檳分校研究人員發(fā)展出一種新的方法，提升綠光LED亮度并且提高其效率。

　　伊利諾大學(xué)的電氣與計(jì)算機(jī)工程系助理教授Can Bayram發(fā)展出一種新的方法，提升綠光LED亮度并且提高其效率。（所有圖片來源：伊利諾大學(xué)）

　　使用產(chǎn)業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的半導(dǎo)體長晶技術(shù)，研究人員在硅基板上制造氮化鎵(GaN)晶體，這種晶體能夠產(chǎn)生高功率的綠光，照明資質(zhì)，應(yīng)用于固態(tài)照明。

　　伊利諾大學(xué)的電氣與計(jì)算機(jī)工程系助理教授Can Bayram表示：“這是一個(gè)具有突破性的制程，LED照明企業(yè)，建筑照明，研究人員成功在可調(diào)式的CMOS硅制程上生產(chǎn)新的原料，也就是方形氮化鎵(cubic GaN)，這種原料主要用于綠色波長射極。”

　　將半導(dǎo)體用于感測以及通訊能夠打開可見光通訊的應(yīng)用，而光通訊正是徹底改變光應(yīng)用的技術(shù)。支援CMOS制程的LED能夠達(dá)到快速、高效率、低功率且多重應(yīng)用的綠光LED同時(shí)能夠省下許多制程裝置的費(fèi)用。

　　通常GaN形成一至兩種晶體結(jié)構(gòu)，六方形或立方體。六方形GaN為熱穩(wěn)定，室外照明，辦公照明，且是傳統(tǒng)半導(dǎo)體的應(yīng)用。不過，酒店led照明，車間照明，六角形GaN較容易出現(xiàn)偏振現(xiàn)象，口碑，內(nèi)部的電場將負(fù)電子與正電子分開，防止他們結(jié)合，因此而造成光輸出效率下降。

　　截至目前為止，研究人員只能使用分子束外延(Molecular beam epitaxy)制造方形GaN，綠色照明，這樣的制程非常昂貴且與MOCVD制程相較之下非常費(fèi)時(shí)。

　　研究人員成功在可調(diào)式的CMOS硅制程上生產(chǎn)新的原料，也就是方形氮化鎵(cubic GaN)， led室內(nèi)照明，這種原料主要用于綠色波長射極。

　　Bayram表示：“微影技術(shù)(lithography)以及等向性蝕刻技術(shù)在硅上制造U行凹槽。這層非導(dǎo)電阻隔層扮演了將六角形塑型至方形的關(guān)鍵角色。我們的GaN沒有內(nèi)部的電場能夠隔開電子，因此，可能會發(fā)生重疊問題，電子和凹洞更快速結(jié)合并制造光線。”

　　Bayram和Liu相信他們的方形GaN晶體可能可以成功讓LED達(dá)到零光衰(droop)。對綠色、藍(lán)色或UVLED而言，這些LED的發(fā)光效率都會隨著通過電流的輸入而逐漸衰退，照明方案，也就是所謂的光衰。

　　這次的研究顯示出偏振在光衰的問題中有舉足輕重的地位，LED照明品牌，ROSH認(rèn)證，將電子推離凹槽，尤其是低輸入電流的情況下。在零偏振的情況下，照明產(chǎn)品，方形LED能夠達(dá)成更厚的發(fā)光層并解決減少的電子和凹槽重疊以及電流過載。

　　效能較好的綠色LED將會成功打開新的LED固態(tài)照明應(yīng)用。舉例而言，這些LED將可借由混色發(fā)出白光并且達(dá)到節(jié)能效果。其他先進(jìn)的應(yīng)用也涵括利用無熒光的綠色LED制造超平行LED的應(yīng)用、水中通訊以及例如光遺傳學(xué)以及偏頭痛等生物科技應(yīng)用。

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