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科研人员发现填补白光LED的绿黄色差的新方法

  沙乌地阿拉伯阿布杜拉国王科技大学与老国王科技城的研究人员提出了一种新颖的方法,能够填补在基于多萤光粉的白光LED应用中常见因转换效率不佳造成的“绿黄色差”(green-yellow gap)。


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采用两温度步骤生长方法的元件结构SEM图 (在纳米线中嵌入的Qdisks 电子显微镜图


  在发布于《ACS Photonics》期刊中的研究论文描述一种以588nm发射的纳米线LED (NW LED),能够在相容于CMOS制程的低成本钛(Ti)薄膜/矽(Si)基板平台上生长。其紧密的纳米线层可生长达到9x109 cm^?2的表面密度,填充因子为88%。


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元件结构显示并排生长的多纳米线


  每个纳米线p-i-n LED结构嵌入一个5层3nm厚的InGaN量子碟(Qdisk)堆叠而成的主动区域,各层之间并以10nm量子阻障层区隔开来。


  在单独操作黄光纳米线LED时,研究人员们在29.5 A/cm^2 (在0.5x0.5mm^2元件上约75mA)观察到588nm的峰值发射以及约2.5V的低导通电压,内部量子效率约39%,而且在达到29.5A/cm^2的注入密度以前,并不至于出现“效率降低”的情形。


  接着,研究人员展示混合这种黄光以及红、绿、蓝雷射二极体的好处。在实际的设置时,使用RGB光束照射黄光纳米线LED,就像萤光粉一样,并在反射配置中采用光散射层,在白光混合物中添加其黄光发射。


  其结果是大约为6000K的相关色温,以及达到87.7的显色指数。


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黄光纳米线


  固态照明技术创新中心主任暨电子工程教授Boon S. Ooi表示,这种方法的目标在于降低白光中的蓝光强度,从而创造一种对于人眼更为友善的的温暖白光,同时为基于雷射的固态照明(SSL)提供调谐色温的新方法。“目前,我们已经针对这项技术提出了专利,”而这也暗示了未来的一些商机。


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