University of Illinois in Urbana-Champaign Forscher entwickelten ein neues Konzept für die grüne LED-Helligkeit und verbessern ihre Effizienz.
Professor Can Bayram, Assistant Professor für elektrische und Informatik an der University of Illinois, entwickelte einen neuen Ansatz zur Verbesserung der Helligkeit und Effizienz der grünen LEDs. (Alle Quelle: Universität von Illinois)
Mit langen Kristall Industriestandard-Halbleitertechnologie, fabriziert Forscher Gallium-Nitrid (GaN) Kristalle auf Silizium-Substraten, die Hochleistungs-grünes Licht für Solid-State-Beleuchtung zu produzieren.
"Dies ist eine bahnbrechende Prozess, in dem es gelingt, in der Herstellung von neuen Rohstoffen auf eine einstellbare CMOS Silizium Prozess, der eine quadratische Gallium-Nitrid (kubische GaN) ist," sagte können Bayram, Assistant Professor für elektrische und Informatik an der University of Illinois. ), Dieses Material wird hauptsächlich für grüne Wellenlänge Emitter verwendet.
Die Verwendung von Halbleitern für Sensorik und Kommunikation, sichtbare Licht Kommunikations-Anwendungen zu öffnen und Optische Nachrichtentechnik ist die Technologie, die leichte Anwendung völlig verändern. LEDs, dass CMOS-Support-Prozesse schnell, effizient, stromsparende und Multiapplikations grünen LEDs erreichen können, und ersparen sich die Kosten für viele Prozess-Geräte.
GaN bildet in der Regel ein oder zwei Kristallstrukturen, sechseckigen oder Cube. Hexagonalen GaN ist thermisch stabil und ist eine traditionelle Halbleiter-Anwendung. Jedoch hexagonalen GaN ist anfälliger für Polarisation Phänomen, das innere elektrische Feld werden die negativen Elektronen und Positronen getrennt zu verhindern, dass sie verkleben, was Lichtausbeute Effizienz.
So weit, Forscher können nur die Molekularstrahl-Epitaxie (Molekularstrahl-Epitaxie) quadratische GaN erstellen, dieser Prozess ist sehr teuer und im Vergleich mit den MOCVD Prozess ist sehr aufwendig.
Forschern ist es gelungen in der Herstellung von neuen Rohstoffen auf dem einstellbaren CMOS-Silizium Prozess, die quadratische Gallium-Nitrid, die hauptsächlich für grüne Wellenlänge Emitter verwendet wird.
Bayram, sagte: "Lithographie isotrope Radierung Techniken schaffen und U-Reihe Rillen auf Silizium. Diese Schicht aus nicht leitendem Barriere spielt eine Schlüsselrolle bei der Gestaltung sechseckigen Platz. Unsere GaN ist nicht intern das elektrische Feld kann die Elektronen zu trennen, so kann es zu Überschneidungen Probleme, Elektronen und Löcher sind schneller kombiniert und aus Licht.
Bayram und Liu glauben, dass ihre quadratischen GaN Kristalle gelingen können, darin, dass die LED eine Null Drop (Droop) zu erreichen. Für Grün, blau oder UV-LEDs sinkt die Lichtausbeute dieser LEDs allmählich mit dem Eingang des Stromes, der so genannte leichte Fehler.
Diese Studie zeigt, dass die Polarisierung in das Problem der leichte Fehler, schieben Elektronen von Nuten, vor allem in niedrigen Eingangsströmen eine entscheidende Rolle spielt. Bei Null Polarisation kann die quadratische LED erreichen eine dickere lichtemittierenden Schicht und reduzierte Elektron und Groove Überlappung und Überstromauslöser lösen.
Grüne LED wird besser erfolgreich neue LED Solid-State Lighting Anwendungen geöffnet. Beispielsweise werden diese LEDs emittieren weißes Licht durch Mischen und Energieeinsparung. Andere anspruchsvolle Anwendungen umfassen auch die Verwendung von nicht-fluoreszierende grüne LED Herstellung von Super-parallele LED-Anwendungen, Wasser-Kommunikation und zum Beispiel optische Genetik und Migräne und andere biotechnologische Anwendungen.
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