研究發(fā)現(xiàn)混合奈米晶體LED設(shè)計可抑制效率下降

文章來源:恒光電器

發(fā)布時間:2016-10-14

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　　來自南京大學(NJU)的研究人員們采用一種混合奈米晶體的途徑,，LED射燈,，在氮化銦鎵（InGaN）/氮化鎵（GaN）藍光LED結(jié)構(gòu)的奈米孔洞中填充奈米晶體， LED置換工程,，據(jù)稱可大幅提高白光LED的效率,。

　　他們在發(fā)布于《應(yīng)用物理快報》（Applied Physics Letters）的研究中指出，超市照明,，提高色彩轉(zhuǎn)換效率（CCE）的關(guān)鍵取決于有效的非輻射諧振能量轉(zhuǎn)移,，而不是在結(jié)合藍光InGaN/GaNLED與向下轉(zhuǎn)換材料（如磷或甚至半導體奈米晶體（NC）等）時經(jīng)常發(fā)生的輻射泵。

　　非輻射共振能量轉(zhuǎn)換（NRET）有賴于強大的激子-激子耦合,。透過載子流動的模式,，研究人員發(fā)現(xiàn)NRET能夠免于因中介光源放射與轉(zhuǎn)換步驟造成的損耗，并以非輻射和諧振的方式將能量轉(zhuǎn)換并諧振至具有更高量子率的奈米晶體,。

　　研究人員采用金屬有機化學氣相沉積法,，道路照明，國際資訊,，在c平面圖案化藍寶石基底上生長InGaN/GaN MQW外延晶圓,，制造出具有藍色奈米孔洞（NH）結(jié)構(gòu)的NH-LED，每個LED的有效面積為300×300μm^2,。

　　利用軟UV固化奈米壓印微影技術(shù),， led亮化工程公司，店鋪照明,，在主動層上進行圖案化,，實現(xiàn)直徑為300nm、間距約600nm的六邊形奈米孔洞晶格,。接著,，研究人員將CdSe/ZnS核心/殼奈米晶體溶液的液滴涂布于該元件上。

　　LED裸晶(a)與混合InGaN/GaN NH-LED(b)的SEM影像圖,，質(zhì)量,，顯示該元件結(jié)構(gòu)具有奈米晶體或無奈米晶體的形態(tài)。進一步放大為(c)和(d)。圖1(e)顯示裸露的六邊形奈米孔洞晶格,，而圖1(f)則顯示CdSe/ZnS核心/殼5nm奈米晶體以10nm直徑緊密封裝的SEM圖,。

　　研究人員們在制造具有CdSe/ZnS核心/殻NC填充的藍色InGaN/GaN奈米孔洞LED時，CE認證,， led服裝照明,，他們還觀察并分析到的另一種效果是抑制效率降低——在大量注入電流密度時將在主動區(qū)域產(chǎn)生過的載子流動， led服裝照明,，降低了該元件的整體效率,。

　　透過分析作為控制元件的LED裸晶及其混合NH-LED中的InGaN/GaNMQW載流子濃度，研究人員發(fā)現(xiàn)混合NH-LED中的載子濃度可透過NRET降低,，從而抑制效率下降,。此外，研究人員還在混合NH-LED中觀察到奈米晶體放射的量子效率為44%,，LED球泡燈,，醫(yī)院led照明，較無奈米孔洞圖案的混合LED更高2倍,。在這種混合結(jié)構(gòu)中,，他們注意到NH-MQW層的激子通過NRET通道的機會更大，技術(shù)資訊,，而NRET衰減率則均勻地較奈米孔洞MQW LED裸晶更快3-4倍,。

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