高亮度蓝光LED研究再获进展

    最近，中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所纳米器件部刘建平团队在改善蓝光LED效率下降的问题上再次获得重要进展。通过采用新型蓝光LED有源区结构，研究人员在平片蓝宝石衬底上实现了超低效率下降的蓝光LED。研究成果发表在《应用为物理学快报》上。在国际半导体产业界具有广泛影响的知名杂志《今日半导体》对此研究结果进行了专题报道。

　　①高效率蓝光LED 结构示意图

　　②两种LED 结构中检测阱的发光强度与位置的关系

　　GaN基蓝光LED的发明被誉为“爱迪生之后的第二次照明革命”。赤崎勇、天野浩与中村修二因“发明高效蓝光LED，带来了节能明亮的白色光源”共同获得2014年诺贝尔物理学奖。利用蓝光LED和荧光粉合成白光的LED灯效率达到荧光灯的两倍，已经广泛应用于液晶显示背光照明，正向家庭和办公照明领域渗透，但还存在价格偏高的问题。

　　传统GaN基蓝光LED一般工作电流密度为20A/cm2，提高LED的工作电流密度，可以在单位芯片面积上输出更多的光，从而可以降低LED灯的成本，并使得LED适合应用于汽车大灯和投影机等需要高亮光源的场合。但是，蓝光LED在大电流密度工作时存在的效率下降问题，阻碍了其向大功率、高亮照明领域的发展。近年来，国内外很多研究人员对引起效率下降的原因进行了研究，试图解决蓝光LED量子效率随工作电流密度增加而大幅下降的问题。

　　苏州纳米技术与纳米仿生研究所自建所以来就开展了GaN基蓝光LED的研究工作，并在2010年实现了产业化。