美國開發出一種UVLED 光強度是同類LED的五倍

2021-02-15 中科院長春光機所

美國國家標準與技術研究院（NIST）的納米線專家開發了一種UV LED，由於採用了特殊類型的外殼，其光強度是基於更簡單外殼設計的同類LED產生的光強度的五倍。

UV LED用于越來越多的應用，如聚合物固化、水淨化和醫療消毒。Micro LED也是視覺顯示器的關注點。NIST的工作人員正在試驗基於納米線的LED，用於電子和生物應用的掃描探針尖端。

這種光強度更高的新型LED是NIST在製造高質量GaN納米線方面的專業技術的成果。最近，研究人員一直在試驗由矽摻雜GaN製成的納米線核心，這種核心具有額外的電子，被鎂摻雜的GaN製成的殼體包圍，這些殼體具有額外的與電子結合的空穴。

LED產生的光歸因於注入殼層的電子與空穴重新結合。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》期刊所述，這種新型LED由具有p-i-n結構的納米線製成，三層設計將電子和空穴注入納米線。添加的鋁有助於將電子限制在納米線核心，使電致發光增強五倍。

「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。

納米線測試結構長約440nm，殼厚度約為40nm。最終的LED，包括外殼，幾乎大了10倍。研究人員發現，加入到製造結構中的鋁量取決於納米線直徑。

研究領導人Kris Bertness表示，至少有兩家公司正在開發基於納米線的Micro LED，NIST與其中一家公司籤署了合作研發協議，以開發摻雜劑和結構表徵方法。研究人員已經與掃描探針公司就使用NIST的LED技術進行了初步討論，NIST計劃很快將展示原型LED。

來源：電子發燒友

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