能带工程增加波长和输出功率

WHU团队报告黄色LED的发射波长和光输出功率同时增加

中国武汉大学的研究人员报道了基于交替量子阱的黄色LED的发射波长和光输出功率同时增加的成就。

“我们观察到在不同的TMIn通量下交替量子阱生长的LED具有意想不到的光电特性。根据实验数据，在低TMIn流量下交替量子阱中应变诱导的组分牵引效应得到了缓解，这有助于在随后的高铟组分层中掺入更多的铟。我们的研究为设计外延结构提供了新的见解，有助于InGaN基LED朝着高效和长波长发射的方向发展，”指导这项研究的武汉大学教授周圣军说。

虽然蓝色LED实现了较高的外部量子效率，但发射效率在长波长区域受到限制，这通常被称为“绿黄间隙”现象。随着发射波长的增加，长波长InGaN基LED的效率急剧下降。

研究人员研究了生长能带工程交替量子阱的TMIn通量变化对相应LED特性的影响。在20 mA时，与高通量相比，低通量下生长的交替量子阱LED的光输出功率（LOP）和波长增加了28%。

在高TMIn通量下，相邻层之间存在高平面应变，伴随着成分牵引效应，降低了后续交错QW生长的铟掺入量，阻碍了黄光发射的实现。

根据模拟结果，低通量生长的交替量子阱有助于增加载波波函数重叠并增强电场。前者可以实现高LOP，而后者导致向长波发射，有望解决一直存在的基于InGaN的长波LED性能随着发射波长的增加而恶化的问题。

'Unexpectedly Simultaneous Increase in Wavelength and Output Power of Yellow LEDs Based on Staggered Quantum Wells by TMIn Flux Modulation'; Nanomaterials 2022, 12, 3378.

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