然而，实验很快证明GaN位错实际上是抑制光发射的非辐射性复合中心。然而，仍没有出现对LED效率的令人接受的解释。图3-11 高能量量子阱的CL图像和薄InGaN层的AFM图像，层厚为典型量子阱的厚度以及薄InGaN层的AFM图像，发光能量为额定能量尽管如此，InGaN/GaN量子阱基LED的辐射效率问题仍在争论当中。研究中较突出的一个结论是为了阻止位错上的非辐射性复合，需要激子的局部化。需要注意的是实现高辐射效率的生长技术是MOVPE技术。......
2023-06-15
量子阱基LED：绿色光谱范围的研究现状与展望
【摘要】：生长于c面蓝宝石衬底的InGaN/GaN量子阱基LED在技术上已经相当成熟，性能也非常理想，外量子效率高于50%。然而，为了弥补富铟InGaN合金较差的晶体品质，使用大的阱是必要的。然而，铟的含量需达到30%～35%才能使波长进入绿色光谱范围。已经得到的最佳结果是生长于m面准单晶GaN衬底上的样品。目前，全球研究人员的主要工作集中于绿色光谱范围。所以，无人能够阻止这一技术革新，GaN将进入光电子领域，就像硅代表着电子学领域一样。
生长于c面蓝宝石衬底的InGaN/GaN量子阱基LED在技术上已经相当成熟，性能也非常理想，外量子效率高于50%。这尤为难得，因为有源层中混合了大量的螺旋位错（>108cm-2），就这么差的晶体品质而言，没有其他系统能够达到这样的性能。对缺陷不敏感的能力无疑是氮化物基LED的主要特性。
如果蓝光LED的效率能达到极限值，那对绿光甚至波长更短的器件而言，情况将变得不同。效率的限制源自内部电场，电场由压电和自发两部分分量组成，它使得厚阱的辐射效率大幅降低。然而，为了弥补富铟InGaN合金较差的晶体品质，使用大的阱是必要的。所以，有前途的解决方法是在非极性或准极性表面的生长技术。此时内部电场被抵消，因此可以使用更厚的阱。然而，铟的含量需达到30%～35%才能使波长进入绿色光谱范围（520～530nm）。要使绿光LED的性能达到蓝光LED的水平，仍面临着重大的挑战，需要做大量的工作。最后一个需要强调的关键问题是在非极性或准极性衬底上的生长技术。已经得到的最佳结果是生长于m面准单晶GaN衬底上的样品。而最大的缺点仍然是小尺寸，因为这些衬底达不到1cm2。这一领域还会出现大量的改进方法，为了取代常规c面蓝宝石衬底上的生长技术，未来的技术进展起决定性作用。
目前，全球研究人员的主要工作集中于绿色光谱范围。然而，要谨记的是蓝光LED（460～470nm）现在已经具有了出色的性能，这一点很重要，它使人们开始制造白光LED，其发光效率优于荧光灯。从数据上看，白光LED的效率在2007年已经达到170lm/W，而几年前，这么高的效率是人们无法想象的。当然，距离白光LED在普通照明中的普遍应用，路途还很遥远，但主要的技术障碍已经被克服。所以，无人能够阻止这一技术革新，GaN将进入光电子领域，就像硅代表着电子学领域一样。
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2023-11-19
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2023-11-30
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2023-06-15
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2023-06-30
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2023-06-15
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