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加入硼可解決LED發(fā)光效率下降現(xiàn)象
陜西朗森智能光電科技有限公司 www.yumaoqiu.cc 密西根研究團隊11月發(fā)表最新研究，發(fā)現(xiàn)將化學(xué)元素硼（Boron）加入氮化銦鎵 （INGan） 材料可以讓LED半導(dǎo)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(yīng)用物理學(xué)快報（Applied Physics Letters）。
發(fā)光二極管（Light-emitting diode）半導(dǎo)體由帶有正電性質(zhì)的P型半導(dǎo)體和帶有電子的N型半導(dǎo)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(dǎo)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(dāng)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(yù)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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