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台湾大学团队开发创新白光LED技术

2016-02-05 14:21
苏子言岁月
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   目前要制作白光LED,若不是采用白色磷光体(phosphor)材料涂布包覆于单色LED之外,就是将红光、绿光与蓝光LED混合在一起;台湾大学(National Taiwan University,NTU)的研究人员正在开发一种技术,能从单一分层柱状(tiered-column)LED产生单一像素(pix)的白光。

  上述技术是由台湾大学光电工程学研究所(Institute of Photonics and Optoelectronics)教授杨志忠所率领的团队正在进行的研究;其基本概念是将量子阱(quantumwells)嵌入在同一基板上生长、排列非常紧密的氮化镓(GaN)与氮化铟镓(InGaN)奈米柱(nano-rods)。杨志忠指出,那些LED阵列是以有机金属化学气相沉积(MOCVD)脉冲生长方法制作,能达到比采用传统制程技术更佳的发光性能。

  “我们能生长出不同截面尺寸的多节(multi-section)奈米柱,相较于单节奈米柱能展现更宽广的发射频谱;”杨志忠在接受EETimes美国版编辑独家专访时表示:“我们开发这种多节奈米柱LED的目标,是能发射出免磷光体的白光。”

  扫描电子显微镜的影像显示,单一直径的柱状像素会发射单一色光(左),不过若将其顶部窄化(右),同一像素就会发出两种不同的色光;而透过添加第三个更窄的层,就可能发出第三种色光,也就是让单一像素发射出红、绿、蓝(RGB)三色混合出的白光

  杨志忠表示,这种侧壁发光(sidewallemission)可能更有效率,因为会有更大的表面区域;透过垂直扩展不同直径的金字塔,甚至在每个奈米柱内能发出更多光。结合适当平衡的红绿蓝(RGB)光源,这种方法应该也能产生各种冷暖色调的白光。

  利用反向掺杂的氮化镓以及夹在中间的量子阱,台湾大学的研究人员展示氮化镓LED的运作原理

  “我们也能利用氧化锌镓(gallium zinc oxide,GaZnO)代替氧化锡铟(IoT)做为透明互连,具有非常高的导电性;”杨志忠表示,他的研究团队也正在研发以表面电浆强化发光,提升效率并避免衰减效应(droop effect);还有藉由增加频宽的调变催生可见光高速通讯。”

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