光強度提升5倍?美國研究者開發(fā)出納米線UV LED

作者 | 發(fā)布日期 2019 年 03 月 28 日 14:03 | 分類 UV LED

美國國家標準與技術(shù)研究院(NIST)的納米線專家開發(fā)了一種UV LED,由于采用了特殊類型的外殼,其光強度是基于更簡單外殼設(shè)計的同類LED產(chǎn)生的光強度的五倍。

圖片來源:compoundsemiconductor.net

UV LED用于越來越多的應(yīng)用,如聚合物固化、水凈化和醫(yī)療消毒。Micro LED也是視覺顯示器的關(guān)注點。NIST的工作人員正在試驗基于納米線的LED,用于電子和生物應(yīng)用的掃描探針尖端。

這種光強度更高的新型LED是NIST在制造高質(zhì)量GaN納米線方面的專業(yè)技術(shù)的成果。最近,研究人員一直在試驗由硅摻雜GaN制成的納米線核心,這種核心具有額外的電子,被鎂摻雜的GaN制成的殼體包圍,這些殼體具有額外的與電子結(jié)合的空穴。

LED產(chǎn)生的光歸因于注入殼層的電子與空穴重新結(jié)合。新型LED在殼層中添加了少量鋁,從而減少了電子溢出和光重吸收造成的損失。

正如《納米技術(shù)》期刊所述,這種新型LED由具有p-i-n結(jié)構(gòu)的納米線制成,三層設(shè)計將電子和空穴注入納米線。添加的鋁有助于將電子限制在納米線核心,使電致發(fā)光增強五倍。

“鋁的作用是引入電流的不對稱性,阻止電子流入殼層,雖然這會降低效率,但是可將電子和空穴限制在納米線核心。”第一作者Matt Brubaker說。

納米線測試結(jié)構(gòu)長約440nm,殼厚度約為40nm。最終的LED,包括外殼,幾乎大了10倍。研究人員發(fā)現(xiàn),加入到制造結(jié)構(gòu)中的鋁量取決于納米線直徑。

研究領(lǐng)導(dǎo)人Kris Bertness表示,至少有兩家公司正在開發(fā)基于納米線的Micro LED,NIST與其中一家公司簽署了合作研發(fā)協(xié)議,以開發(fā)摻雜劑和結(jié)構(gòu)表征方法。研究人員已經(jīng)與掃描探針公司就使用NIST的LED技術(shù)進行了初步討論,NIST計劃很快將展示原型LED。

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