美研究者制造出无电子阻挡层结构的纳米线LED

据Compound Semiconductor报道，美国新泽西理工学院（New Jersey Institute of Technology ，NJIT）展示了高效的全彩和纯白光LED，采用无电子阻挡层的InGaN/GaN（铟镓氮/氮化镓）纳米线结构，该结构利用了两个附加的铟稼氮量子阱。

传统方法是在元器件的活性区和p-氮化镓层之间使用铝氮化镓电子束蚀刻（AlGaN EBL），但这个过程会形成一个高阻隔，对空穴注入过程产生不利影响。而NJIT提出的耦合量子阱方法可通过减少电子外溢来解决这个问题，电子外溢是导致效率下降的主要原因。

在该研究中，研究团队考虑了三种不同的InGaN/GaN纳米线LED结构，其中，耦合量子阱方案中，在n-氮化镓层与活性区之间有一个控制电子外溢的InGaN阱，而为了利用从活动区溢出的电子，第二个InGaN阱就存在于活性区与p-氮化镓层之间，以减少p-氮化镓层的电子损耗，并提供蓝光发射来相对控制LED器件的白光发射。

NJIT电子与计算机工程系的研究团队表示，最终制成的无电子束蚀刻的纳米线全彩和白光LED显示出约58.5%的高内量子效率，无荧光粉白光发射非常稳定，且效率几乎没有下降。

该团队已在富氮条件下，使用射频等离子辅助分子束外延（RF plasma-assisted MBE）法（Veeco Gen II MBE）在硅（111）衬底上生长InGaN/GaN纳米线，并制备了表征器件。他们表示，最终制成的结构展示了出色的电流电压特性，与传统结构相比，新结构具备漏电流小、输出功率高、外量子效率高等特点。

未来，研究团队将致力于研究InGaN/GaN核壳纳米线LED中耦合量子阱的集成，以提高载流子分布的均匀性，增强活动区的辐射复合。他们认为，这将有助于制备高外量子效率及高光输出功率的核壳LED器件，并希望此类纳米线LED将应用到未来的Micro LED显示器中。

据悉，该研究结果已于2020年1月发表在《光学快报》（Optics Express）期刊上。(编译：LEDinside Janice)

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