了解深紫外发光二极管的高效性

了解深紫外发光二极管的高效性

在LED制造过程中形成的步骤通过产生微小的电流路径来提高效率。

由氮化铝镓(Algan)制成的深紫外发光二极管(DUV LED)能有效地将电能转换为光能,这是由于它的一个底层以阶梯状的方式生长。这一发现发表在《应用物理学快报》上,可以导致更高效发光二极管的发展。

基于Algan的DUV发光二极管由于其在杀菌、净水、光疗和光通信方面的潜在应用而受到广泛的研究关注。科学家们正在研究如何提高电能转化为光能的效率。

东北大学的Kazunobu Kojima专门研究量子光电子学,研究光对固态半导体材料的量子效应。他和日本的同事使用各种专门的显微镜技术来了解基于藻类的LED的结构如何影响它们的效率。

他们制作了一种基于Algan的LED,在蓝宝石基板上生长一层氮化铝,其偏离角度非常小。接下来,他们在氮化铝层的顶部生长了一层硅杂质的藻类覆盖层。然后在上面生长了三个阿尔冈“量子阱”。量子阱是一种非常薄的层,它将称为电子的亚原子粒子和空穴限制在垂直于层表面的维度内,而不限制它们在其他维度的运动。最后,顶部的量子阱被一个由氮化铝和含有镁杂质的Algan形成的电子阻挡层所覆盖。

显微研究表明,底部氮化铝层和藻类层之间形成阶梯状台阶。这些步骤会影响它们上面量子阱层的形状。富镓条纹的形成将底部台阶与它们在上层量子阱层中造成的小变形连接起来。这些条纹代表了藻类包层中电流的微观路径。研究人员说,这些微通道,加上量子阱层中电子和空穴运动的强烈局部化,似乎提高了LED将电能转换为光能的效率。

Kojima说,研究小组下一步计划利用这些信息来制造更高效的基于Algan的深紫外发光二极管。

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