研究者从低能量电子系统(李)跨学科研究集团(IRG)会研究和技术联盟(聪明),麻省理工学院的研究企业在新加坡,与合作者一起在麻省理工学院(MIT),新加坡国立大学(NUS)和南洋理工大学(南大)发现了一种新方法生成长波长光(红、橙、黄色)通过使用内在缺陷的半导体材料,与潜在的应用在商业光源直射光发射器和显示。欧洲杯足球竞彩
这种技术将有助于改善目前的方法,使用荧光粉,例如,将一种颜色的光转换到另一个地方。
一种氮发光二极管(LED) 3组元素,氮化铟镓(InGaN) LED被覆盖在二十年前在90年代,和已经发展成为更小而越来越强大,高效耐用。今天,InGaN led可以发现在各种工业和消费者用例,包括信号和光学通信和数据存储,高需求消费的关键应用,如固态照明、电视、笔记本电脑、移动设备、扩充(AR)和虚拟现实(VR)的解决方案。
等电子设备日益增长的需求推动了20年的研究实现更高的光输出,从半导体可靠性、寿命和多功能性,导致需要发光二极管可以发出不同颜色的光。传统上,InGaN材料被用于现代led产生紫色和蓝色的光,与铝磷化铟镓(AlGaInP)——一种不同类型的半导体用于生成红、橙、黄灯。这是由于InGaN表现不佳的红色和琥珀的减少造成的频谱效率的结果需要更高水平的铟。
此外,这样InGaN led相当高铟浓度仍难以制造使用传统半导体结构。因此,实现全固态白光发光设备——要求所有三个主要颜色的光线——仍然是一个尚未实现的目标。
解决这些挑战,智能研究人员已经提出了他们的研究结果在一篇题为“发光V-Pits:另一种方法向发光Indium-Rich InGaN量子点”,最近发表在《华尔街日报》ACS光子学。在他们的论文中,研究者们描述了一个实用的方法来制造InGaN量子点与铟浓度明显高于利用InGaN材料存在的缺陷。欧洲杯足球竞彩
在这个过程中,所谓的V-pits的聚结,由于naturally-existing混乱的材料,直接形成indium-rich量子点,小岛发出的材料——光。越来越多的这些结构在传统的硅基板,需要模式或非常规基质进一步消除。研究人员还进行了高在成分InGaN量子点的映射,提供第一视觉形态的确认。
除了量子点的形成,堆积层错的成核——另一个内在的晶体缺陷,进一步导致排放的波长更长。
Jing-Yang涌,聪明的研究生论文的作者说,“多年来,该领域的研究人员一直试图解决的各种挑战固有缺陷InGaN量子阱结构。在一个新颖的方法,我们设计而不是nano-pit缺陷实现平台直接InGaN量子点的生长。结果,我们的工作展示了使用新indium-rich硅基质结构的可行性,以及应对当前挑战的低效率的长波长InGaN光发射器,也减轻昂贵的基板的问题。”
这样,聪明的发现标志着一个重大的一步在克服InGaN效率降低生产红色,橙色和黄色的光。反过来,这个工作可以帮助在未来发展的微阵列组成的单一材料。
博士Silvija Gradečak、合作者和首席研究员在利兹,补充说,“我们发现对环境也有影响。例如,这个突破将导致更快速淘汰non-solid-state照明来源——比如白炽灯泡,甚至当前phosphor-coated蓝色InGaN led全固态调色方案,进而导致全球能源消耗显著下降。”
“我们的工作也可能产生更广泛的影响半导体和电子行业,这里描述的新方法遵循标准工业生产过程和可以在规模,广泛采用和实施”聪明的CEO和李说领导首席研究员尤金·菲茨杰拉德。“更宏观层面,除了潜在的生态效益,这可能导致从InGaN-driven能源储蓄,我们发现也有助于该领域的进一步深入研究和开发新的高效InGaN结构。”
研究是由聪明的和支持的新加坡国立研究基金会(NRF)在其研究校园优秀科技企业(创建)项目。对于本文,使结构变得使用智能的独特设施和技术,使用最先进的结构进行了研究在新加坡国立大学,atomically-resolved电子显微镜,而纳米光学的研究进行了麻省理工学院和南大。
来源:https://smart.mit.edu/