蓝光LED实现了显著的节能效果

2014-10-16 10:07

　　五、双异质结构构和量子阱

　　红外LEDs和激光二极管的研究已经表明：异质结和量子阱是实现高效率的保障。在异质结和量子阱中，电子和空穴被注入到极小空间内，其内的复合过程更高效、损耗小。Akasaki等研发出基于AlGaN/GaN的异质结构，Nakamura则利用InGaN/GaN组合、InGaN/AlGaN组合来制备异质结、量子阱和多量子阱，并大获成功。1994年，基于InGaN/AlGaN双异质结，Nakamura等实现了2.7%的量子效率（如图3）！籍此重要突破，高效蓝光LEDs的研发和应用的道路终于畅通了！两个研究组继续研发蓝光LEDs，目标是更高效、多样化和广泛应用。两个研究组在1995-1996均实现了基于GaN的蓝光激光。

　　图3.基于InGaN/AlGaN双异质结蓝光LED的结构示意图。

　　六、历史发展总结

　　现今的高效GaN基LEDs确实源自不同领域的长时间积累和多项相关突破，包括基本材料物理和晶体生长领域的突破、先进异质结构设计相关的器件物理领域的突破，以及出光率优化设计相关的光学物理领域的突破。有关蓝/绿/红和“白”光LEDs的历史发展进程可以总结如下图4。

　　图4.商业LEDs演进的历史。PC-White表示磷转换白光，DH表示双异质结构。纵轴的wallplug效率是（输出出射光功率/输入电功率）这一比值。

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