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美研究者制造出无电子阻挡层结构的纳米线LED

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共0条评论】【我要评论 时间:2020年3月17日

Compound Semiconductor报道,美国新泽西理工学院(New Jersey Institute of Technology NJIT)展示了高效的全彩和纯白光LED,采用无电子阻挡层的InGaN/GaN(铟镓氮/氮化镓)纳米线结构,该结构利用了两个附加的铟稼氮量子阱。LED世界资讯网ixX*j1h

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传统方法是在元器件的活性区和p-氮化镓层之间使用铝氮化镓电子束蚀刻(AlGaN EBL),但这个过程会形成一个高阻隔,对空穴注入过程产生不利影响。而NJIT提出的耦合量子阱方法可通过减少电子外溢来解决这个问题,电子外溢是导致效率下降的主要原因。

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在该研究中,研究团队考虑了三种不同的InGaN/GaN纳米线LED结构,其中,耦合量子阱方案中,在n-氮化镓层与活性区之间有一个控制电子外溢的InGaN阱,而为了利用从活动区溢出的电子,第二个InGaN阱就存在于活性区与p-氮化镓层之间,以减少p-氮化镓层的电子损耗,并提供蓝光发射来相对控制LED器件的白光发射。

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NJIT电子与计算机工程系的研究团队表示,最终制成的无电子束蚀刻的纳米线全彩和白光LED显示出约58.5%的高内量子效率,无荧光粉白光发射非常稳定,且效率几乎没有下降。

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该团队已在富氮条件下,使用射频等离子辅助分子束外延(RF plasma-assisted MBE)法(Veeco Gen II MBE)在硅(111)衬底上生长InGaN/GaN纳米线,并制备了表征器件。他们表示,最终制成的结构展示了出色的电流电压特性,与传统结构相比,新结构具备漏电流小、输出功率高、外量子效率高等特点。

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未来,研究团队将致力于研究InGaN/GaN核壳纳米线LED中耦合量子阱的集成,以提高载流子分布的均匀性,增强活动区的辐射复合。他们认为,

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这将有助于制备高外量子效率及高光输出功率的核壳LED器件,并希望此类纳米线LED将应用到未来的Micro LED显示器中。

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据悉,该研究结果已于20201月发表在《光学快报》(Optics Express)期刊上。

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