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              研究發(fā)現(xiàn)加入硼可解決LED發(fā)光效率下降現(xiàn)象

              2017/11/28 9:48:13 作者: 來源:LEDinside
              摘要:密西根研究團隊11月發(fā)表最新研究,發(fā)現(xiàn)將化學元素硼(Boron)加入氮化銦鎵 (INGan) 材料可以讓LED半導體的中間層(middle layer)厚度變大,解決發(fā)光效率隨著注入電流的提高而下降的現(xiàn)象。這項研究已經(jīng)刊登于應用物理學快報(Applied Physics Letters)。

                密西根研究團隊11月發(fā)表最新研究,發(fā)現(xiàn)將化學元素硼(Boron)加入氮化銦鎵 (INGan) 材料可以讓LED半導體的中間層(middle layer)厚度變大,解決發(fā)光效率隨著注入電流的提高而下降的現(xiàn)象。這項研究已經(jīng)刊登于應用物理學快報(Applied Physics Letters)。

                發(fā)光二極管(Light-emitting diode)半導體由帶有正電性質(zhì)的P型半導體和帶有電子的N型半導體組合,通電后具有正電性質(zhì)的電洞(hole) 會和電子(electron)結(jié)合并產(chǎn)生光,在中間層的所使用的材質(zhì)將決定波長長短。

                電子和電洞移動到中間層時,有太多的電子同時被擠壓到中間層,會使其相互碰撞、無法有效的和電洞結(jié)合,降低發(fā)光效率,而這種情形又稱之為歐格再結(jié)合(Auger recombination)。

                而要解決這項問題的辦法是增加中間層的厚度,好讓電子和電洞有足夠的空間;然而要增加中間層的厚度卻沒有想象中容易。

                因為LED半導體是晶體狀,原子間有其固定排列規(guī)則,而該特定間距又稱為晶體參數(shù)(lattice parameter)。當晶體材料相互層疊生長時,它們的晶格參數(shù)必須相似,原子排列規(guī)則與材料連接處才能匹配,否則材料會變形。

                研究者Williams和Kioupakis透過預測模型發(fā)現(xiàn),將硼加入氮化銦鎵,可以增加中間層的厚度,以利電子和電洞結(jié)合。BInGaN材料發(fā)出的光的波長也非常接近于氮化銦鎵的波長,可以調(diào)整出不同的顏色。

                這項研究是否能實際在實驗室產(chǎn)出還是未知數(shù),而究竟要摻入多少的的硼元素也是一項挑戰(zhàn),但是密西根研究團隊的發(fā)現(xiàn)對新型LED的研發(fā)是一大貢獻。


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