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①高效率藍(lán)光LED 結(jié)構(gòu)示意圖

②兩種LED 結(jié)構(gòu)中檢測阱的發(fā)光強(qiáng)度與位置的關(guān)系

最近，中科院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所納米器件部劉建平團(tuán)隊(duì)在改善藍(lán)光LED效率下降的問題上再次獲得重要進(jìn)展。通過采用新型藍(lán)光LED有源區(qū)結(jié)構(gòu)，研究人員在平片藍(lán)寶石襯底上實(shí)現(xiàn)了超低效率下降的藍(lán)光LED。研究成果發(fā)表在《應(yīng)用為物理學(xué)快報(bào)》上。在國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)界具有廣泛影響的知名雜志《今日半導(dǎo)體》對此研究結(jié)果進(jìn)行了專題報(bào)道。

GaN基藍(lán)光LED的發(fā)明被譽(yù)為“愛迪生之后的第二次照明革命”。赤崎勇、天野浩與中村修二因“發(fā)明高效藍(lán)光LED，帶來了節(jié)能明亮的白色光源”共同獲得2014年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。利用藍(lán)光LED和熒光粉合成白光的LED燈效率達(dá)到熒光燈的兩倍，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于液晶顯示背光照明，正向家庭和辦公照明領(lǐng)域滲透，但還存在價(jià)格偏高的問題。

傳統(tǒng)GaN基藍(lán)光LED一般工作電流密度為20A/cm2，提高LED的工作電流密度，可以在單位芯片面積上輸出更多的光，從而可以降低LED燈的成本，并使得LED適合應(yīng)用于汽車大燈和投影機(jī)等需要高亮光源的場合。但是，藍(lán)光LED在大電流密度工作時(shí)存在的效率下降問題，阻礙了其向大功率、高亮照明領(lǐng)域的發(fā)展。近年來，國內(nèi)外很多研究人員對引起效率下降的原因進(jìn)行了研究，試圖解決藍(lán)光LED量子效率隨工作電流密度增加而大幅下降的問題。

蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所自建所以來就開展了GaN基藍(lán)光LED的研究工作，并在2010年實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。