量子阱设计提升绿光 LED 效率

武汉大学团队利用铟含量逐渐变化的 InGaN 量子阱提高了性能

中国武汉大学的一个研究团队通过一种特殊的量子阱设计，在提高绿光 LED 的性能方面取得了重大进展。 指导这项研究的武汉大学教授周圣军说:“受益于铟含量逐渐变化的 InGaN 量子阱，绿光 LED 表现出卓越的光输出功率 (LOP) 和较低的效率衰减。”

多基色发光芯片的集成对于无荧光粉白光照明和高分辨全彩显示极为重要。GaN基蓝光LED 和 AlGaInP基红光LED 已展示出卓越的光电性能。然而，由于严重的量子限制史塔克效应（QCSE）和效率衰减现象，绿光波段的 LED 存在效率低下（绿光鸿沟）的问题，这限制了多基色发光芯片集成的发展。

研究人员展示了一种铟含量逐渐变化的InGaN量子阱，用于绿光LED。铟含量逐渐变化的InGaN量子阱不仅缓解了QCSE，而且还产生了较低的俄歇复合率。因此，与恒定铟含量的绿光LED相比，渐变铟含量的绿光LED表现出更高的光输出功率 (LOP)和更低的效率衰减。

当InGaN量子阱中的恒定铟含量被渐变铟含量取代时，绿光LED的LOP在60 A/cm²时从33.9 mW增加到55.2 mW。同时，在150A/cm²时，绿光LED的效率衰减从61%降至37.6%。

参考资料：

'InGaN quantum well with gradually varying indium content for high-efficiency GaN-based green light-emitting diodes' by Shengjun Zhou et al; Optics Letters, 47(5) 1291-1294, 2022.

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