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UCSB研发首个大功率、高效半极性蓝光LED

2010-08-25 14:23
flinay
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        美国加州大学圣芭芭拉分校(UCSB)的研究人员最近报道首个封装大功率、高效半极性(30-3-1)蓝光LED(452nm),相关文章请详见Ingrid L. Koslow等发表在 Japanese Journal of Applied Physics 期刊2010年 Vol 49 , p080203 的文章。UCSB从去年就已经开始研究在若干不同半极性晶向上生长LED和激光器,希望能获得比生长于传统极性C面上器件更好性能。
 
  C面器件的外量子效率(EQE)最高能达到60%左右,似乎很难被超越。这也是成熟技术的优势,其他晶向上材料的生长仍处于相对早期的阶段,意味着这些材料比在C面上生长出的材料一般具有更高的缺陷密度(约10 10 /cm 2 )。但 C面器件想要得到如此高的EQE值,则需要相当特殊的工作条件,例如特别的电流和温度控制等。而我们真正需要的是能在各种条件下工作并获得高效率及大功率。
 
  半极性和极性材料被认为能生长出更好的器件,因为有源区内的电场强度较小。在极性器件中,电场能引起量子束缚斯塔克效应(Quantum-confined Starker Effect,QCSE),使电子和空穴分离,于是辐射复合与其他机理过程相比需要更长的时间,最终使发光效率降低。上述电场来自于氮化物半导体材料的自发极化和压电极化(与材料内的应力状况有关)。
 
  UCSB的研究人员表示,他们在最近的实验中使用的(30-3-1)晶面与(20-21)晶面只相差5°,后者在日本住友电工最近研发的绿光激光器中的表现令人期待。

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