美國(guó)能源部(DOE)國(guó)家能源研究科學(xué)計(jì)算中心(NERSC)最新的一項(xiàng)研究顯示寬度為DNA鏈一半的納米結(jié)構(gòu)能夠增進(jìn)LED的效率，尤其是在綠光能隙的光譜位置。

NERSC來(lái)自密歇根大學(xué)的研究人員Dylan Bayerl和Emmanouil Kioupakis發(fā)現(xiàn)通常發(fā)紅外光的InN半導(dǎo)體在縮小到1納米寬時(shí)會(huì)發(fā)出綠光。當(dāng)這些納米結(jié)構(gòu)的尺寸不同時(shí)，其所發(fā)出的色光便會(huì)不同，這將可以使白光看起來(lái)更為自然，同時(shí)也能避免目前高功率LED常常會(huì)遇到的能效損失問(wèn)題。

這一研究結(jié)果已于2月在線發(fā)表，題為《小口徑InN納米線發(fā)出可見(jiàn)波長(zhǎng)偏振光》，并將成為7月號(hào)《納米通訊》的封面文章。

“如果將材料的尺寸減小到組成材料的原子那么寬，就會(huì)出現(xiàn)量子限域。電子會(huì)被擠到一個(gè)很小的空間內(nèi)，從而增加帶隙能量，” Kioupakis介紹說(shuō)。

此外，通過(guò)采用純凈的InN，而不是分層的氮化物合金材料，能夠解決綠光LED由于納米級(jí)合金的濃度起伏而產(chǎn)生的低效率問(wèn)題。而以納米線的形式則能夠消除分層器件的晶格失配問(wèn)題。“當(dāng)兩種材料的原子間距不同時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)扭曲，這會(huì)使發(fā)光變得更為困難，” Kioupakis說(shuō)。

雖然這是一個(gè)很有開(kāi)發(fā)前景的研究領(lǐng)域，但研究者強(qiáng)調(diào)這類納米線的合成難度將會(huì)很高。他們希望其研究能夠被應(yīng)用于目前已在納米級(jí)成功進(jìn)行合成的InN納米晶體等材料當(dāng)中。

(中國(guó)半導(dǎo)體照明網(wǎng)譯)