科研人员发现填补白光LED的绿黄色差的新方法

沙乌地阿拉伯阿布杜拉国王科技大学(King Abdullah University of Science and Technology,KAUST)与老国王科技城(King Abdulaziz City for Science and Technology,KACST)的研究人员提出了一种新颖的方法,能够填补在基于多荧光粉的白光LED应用中常见因转换效率不佳造成的“绿黄色差”(green-yellow gap)。


采用两温度步骤生长方法的元件结构SEM图 (在纳米线中嵌入的Qdisks 电子显微镜图)

在发布于《ACS Photonics》期刊中的研究论文——“ True Yellow Light-Emitting Diodes as Phosphor for Tunable Color-Rendering Index Laser-Based White Light”中,描述一种以588nm发射的纳米线LED(NW LED),能够在相容于CMOS制程的低成本钛(Ti)薄膜/矽(Si)基板平台上生长。其紧密的纳米线层可生长达到9x109 cm2的表面密度,填充因子为88%。

元件结构显示并排生长的多纳米线

每个纳米线p-i-n LED结构嵌入一个5层3nm厚的InGaN量子碟(Qdisk)堆叠而成的主动区域,各层之间并以10nm量子阻障层区隔开来。

在单独操作黄光纳米线LED时,研究人员们在29.5 A/cm2 (在0.5x0.5mm2元件上约75mA)观察到588nm的峰值发射以及约2.5V的低导通电压,内部量子效率约39%,而且在达到29.5A/cm2的注入密度以前,并不至于出现“效率降低”的情形。

接着,研究人员展示混合这种黄光以及红、绿、蓝雷射二极体的好处。在实际的设置时,使用RGB光束照射黄光纳米线LED,就像荧光粉一样,并在反射配置中采用光散射层,在白光混合物中添加其黄光发射。

其结果是大约为6000K的相关色温,以及达到87.7的显色指数。
 

黄光纳米线LED
 
KACST固态照明技术创新中心主任暨电子工程教授Boon S. Ooi表示,这种方法的目标在于降低白光中的蓝光强度,从而创造一种对于人眼更为友善的的温暖白光,同时为基于雷射的固态照明(SSL)提供调谐色温的新方法。“目前,我们已经针对这项技术提出了专利,”而这也暗示了未来的一些商机。
 
 
 
 
来源:eettaiwan

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