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“电子溢流”是LED光衰的根源

  美国伦斯勒理工学院科研人员已经揭开了LED灯泡光衰(efficiency droop)背后的机理,这种机理使得LED大电流时会出现高达20%的光效损失。

  注:由于导电带与价电带井深比例过低的缘故,因此无法有效地将导电带的电子局限于活性层的量子阱中而造成电子溢流(electron leakage)。

  光衰问题首次提出是在1999年,而弗杰尼亚大学研究人员认为量子效率在大电流下的降低最终是由于溢流造成的。

  最近《应用物理快报》的一篇论文提到,科研人员已经确认了溢流是光衰现象的罪魁祸首。该研究提供了第一个综合模型以揭示光衰背后发生的机理,也将会引导新技术去解决这个难题,伦斯勒理工学院E.Fred Schubert高级教授表示。“过去研究人员和lLED制造商在降低光衰方面取得过一些进展,但是有些进展的获得并不了解光衰原因。”

  LED由三部分架构组成:带负电的n型晶体、带正电空穴的p型晶体,以及这两者之间的量子阱或有源区。

  该研究的第一作者David Meyaard解释道,电子从n型材料注入到有源区,同时空穴从p型材料中注入到有源区。电子与空穴以相反方向移动,当它们在有源区相遇就会出现复合,复合过程中,电子移向更低能级,从而释放出光子。不幸的是,研究人员提醒说,随着电流的增加,LED光效会降低,随着电流的增加,其发出的光会相应减少。

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