LED通用照明進入到規模性爆發的關鍵時期,進一步提高LED的發光效率和降低LED的制備成本仍然非常重要。目前,在外延方法、能量轉換效率、熱能管理、生產設備和工藝過程控制方面,LED仍有大幅提升空間。材料與裝備技術對于LED性價比的提升至關重要,也是LED照明市場獲得發展的關鍵推動力。
在今年一年一度的半導體照明國際盛會--第十三屆中國國際半導體照明論壇(SSLCHINA2016)期間。在 “材料與裝備技術分會”聚攏了該領域一大批國際專家和企業家,暢談產業核心材料及重大裝備新進展,聚焦國產化裝備及材料新進展。分會主持由中科院半導體研究所研究員、中科院半導體照明研發中心副主任王軍喜和佐治亞理工大學教授Russell Dupuis共同擔任。
會上,來自美國新澤西理工學院電子與計算機工程系助理教授Hieu P T NGUYEN分享了“III族氮化物納米線LED和激光器:下一代照明技術”主題報告。
Hieu P T NGUYEN表示,未來固態照明的一大挑戰是所有基于半導體的全彩色LED的發展,包括單片集成藍色,綠色,和紅色的器件,這些器件具有超高效、長期穩定性和顏色可調發射。采用了常規的GaN基量子井異質結器件,然而,已經被他們的低效率和綠色到紅色光譜范圍的效率下降嚴重限制了。
最近的研究表明,這些關鍵的挑戰可以通過使用III族氮化物納米線異質結構解決。在此背景下,我們研究了InGaN / GaN / AlGaN點在納米核殼結構的外延和內在特征,在幾乎無缺陷的GaN納米線中結合自組織的InGaN量子點,實現內在的白光發射。
通過設計載流子動力學,我們表明,此種III族氮化物納米線LED可以在藍色,綠色和紅色光譜范圍內呈現出高效率的發射。我們已經證明,無磷納米白光LED可進行高輸出功率操作,可在暖色和冷色的白色區域提供前所未有的高顯色指數~ 92-98。我們還發明了單片集成高效RGB LED技術,包括硅和藍寶石襯底。
Hieu P T NGUYEN現場透露:“我們已經實現了可控、可調的彩色光震蕩。相關色溫可在1900 K到6800 K的范圍內連續變化,同時保持優良的顯色指數(CRI>90)能力。這種高效率,顏色可調,小尺寸的LED陣列非常適合于智能照明和全彩色顯示。也將討論III族氮化物納米線異質結構可使高效固態紫外燈取代傳統水銀燈,用于水凈化和消毒潛力。也將展示導體激光器在 UV-B (280-315 nm) and UV-C (200-280 nm)上的初步操作。”