新世代白光LED登場
- 上線日期：2008/12/25 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網
法國科學家的研究顯示，「單晶」(monolithic)白光發光二極體(WLED)的表現可望超越先前使用複合技術製造的WLED。CRHEA-CNRS的Benjamin Damilano及其研究團隊利用氮化銦鎵(GaInN)/氮化鎵(GaN)製量子井來產生藍光及黃光，進而製作出WLED。這項成果使WLED的商業化有向前推進一步，未來有希望取代目前使用的白熾燈泡。
科學家在WLED方面已經努力了近十年，希望製作出效率高、壽命長且便宜的固態WLED，以便與現行高耗能的白熾燈泡或螢光燈管一較長短。雖然發光效率達200 lm/W的WLED已經問世，但與傳統光源相比，成本仍舊偏高。
近來，包含CRHEA-CNRS在內的許多研究團隊都證實，藉由在氮化鎵的p-n介面中堆疊氮化銦鎵或氮化鎵量子井，就可以製造出單晶WLED。所謂單晶是指採用連續磊晶成長的單一工法來取代傳統製造磷光WLEDs的雙重工法(磊晶加上沉積)。這項技術不僅能降低成本，更可以提升產品可靠度。
CRHEA-CNRS團隊藉由在元件p-n介面中的電子主動區生長不同厚度的量子井，來產生藍光及黃光，混合後便能產生白光。然而這項設計有個缺陷：激發出的光對於注入的電流變化非常敏感，所以元件的發光效率會被黃光量子井限制住。
為解決此問題，研究團隊將產生黃光的量子井製作於p-n介面之外，因此不再以電流激發此量子井，而是利用藍光光子來激發，換言之，注入的電流使主動區內的電子及電洞重新結合發射出藍光，部份藍光光子會被黃光量子井吸收並激發出黃光，兩色光混和後就產生了白光。Damilano表示，這項技術的關鍵在於它保存了單晶的架構，但在應用方面又比原結構更富彈性。
目前該團隊計畫使用其他比氮化銦鎵量子井效率更高結構如量子點來達到電光轉換，他們也考慮使以基板取代目前的藍寶石基板，以降低元件製造成本。詳見Appl. Phys. Lett. 93 101117 (2008)。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/36999
譯者:林建佑(逢甲大學光電學系)
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