科研人員發(fā)現(xiàn)填補(bǔ)白光LED的綠黃色差的新方法

　　沙烏地阿拉伯阿布杜拉國王科技大學(xué)(King Abdullah University of Science and Technology，KAUST)與老國王科技城(King Abdulaziz City for Science and Technology，KACST)的研究人員提出了一種新穎的方法，能夠填補(bǔ)在基于多熒光粉的白光LED應(yīng)用中常見因轉(zhuǎn)換效率不佳造成的“綠黃色差”(green-yellow gap)。

　　采用兩溫度步驟生長方法的元件結(jié)構(gòu)SEM圖 (在納米線中嵌入的Qdisks 電子顯微鏡圖)

　　在發(fā)布于《ACS Photonics》期刊中的研究論文——“ True Yellow Light-Emitting Diodes as Phosphor for Tunable Color-Rendering Index Laser-Based White Light”中，描述一種以588nm發(fā)射的納米線LED(NW LED)，能夠在相容于CMOS制程的低成本鈦(Ti)薄膜/矽(Si)基板平臺(tái)上生長。其緊密的納米線層可生長達(dá)到9x109 cm2的表面密度，填充因子為88%。

　　元件結(jié)構(gòu)顯示并排生長的多納米線

　　每個(gè)納米線p-i-n LED結(jié)構(gòu)嵌入一個(gè)5層3nm厚的InGaN量子碟(Qdisk)堆疊而成的主動(dòng)區(qū)域，各層之間并以10nm量子阻障層區(qū)隔開來。

　　在單獨(dú)操作黃光納米線LED時(shí)，研究人員們?cè)?9.5 A/cm2 (在0.5x0.5mm2元件上約75mA)觀察到588nm的峰值發(fā)射以及約2.5V的低導(dǎo)通電壓，內(nèi)部量子效率約39%，而且在達(dá)到29.5A/cm2的注入密度以前，并不至于出現(xiàn)“效率降低”的情形。

　　接著，研究人員展示混合這種黃光以及紅、綠、藍(lán)雷射二極體的好處。在實(shí)際的設(shè)置時(shí)，使用RGB光束照射黃光納米線LED，就像熒光粉一樣，并在反射配置中采用光散射層，在白光混合物中添加其黃光發(fā)射。

　　其結(jié)果是大約為6000K的相關(guān)色溫，以及達(dá)到87.7的顯色指數(shù)。

　　黃光納米線LED

　　KACST固態(tài)照明技術(shù)創(chuàng)新中心主任暨電子工程教授Boon S. Ooi表示，這種方法的目標(biāo)在于降低白光中的藍(lán)光強(qiáng)度，從而創(chuàng)造一種對(duì)于人眼更為友善的的溫暖白光，同時(shí)為基于雷射的固態(tài)照明(SSL)提供調(diào)諧色溫的新方法。“目前，我們已經(jīng)針對(duì)這項(xiàng)技術(shù)提出了專利，”而這也暗示了未來的一些商機(jī)。