GaN壘層厚度漸變的雙藍光波長發(fā)光二極管
上傳人:LEDth/整理 上傳時間: 2015-01-19 瀏覽次數(shù): 52 |
作者 | 李正凱/嚴啟榮/羅長得/肖漢章/章勇 |
---|---|
單位 | 華南師范大學 |
分類號 | O242.1 |
發(fā)表刊物 | 光子學報 |
發(fā)布時間 | 2013年7月 |
0 引言
近年來,GaN 基白光發(fā)光二極管(LightEmittingDiode,LED)因其使用壽命長、高效節(jié)能、綠色環(huán)保等優(yōu)點被譽為繼白熾燈、熒光燈、氣體放電之后的第四代照明光源,被廣泛應用于液晶顯示器(LiquidCrystalDisplay,LCD)、手機、數(shù)碼相機等領域.目前實現(xiàn)氮化物白光LED 廣泛采用的方案有兩種:1)以InGaN 基藍光或紫光LED 為基礎光源,通過熒光粉實現(xiàn)熒光下轉(zhuǎn)換;2)多芯片混色的白光LED.由于后者發(fā)光全部來自發(fā)光二極管,因此,制作成本較高,另外由于三種顏色發(fā)光二極管之間老化特性的差異,常導致發(fā)光過程中變色.目前廣泛采用InGaN 基藍光或紫光LED 加熒光粉的方法,但是,無機熒光粉一般面臨著光致轉(zhuǎn)換效率低及色散指數(shù)(ColorRenderingIndex,CRI)低等缺點.此外,無熒光粉的單芯片白光LED 也已有報道,主要是在同一個藍寶石襯底上依次生長兩種或三種InGaN/GaN 多量子阱結(jié)構(gòu)的LED,調(diào)節(jié)In組分來實現(xiàn)從藍光到紅光的發(fā)射從而合成白光,然而,InGaN/GaN 基LED 的紅光部分發(fā)光效率較低,導致相關(guān)白光LED 發(fā)光效率遠低于藍光加熒光粉的白光LED 的效率.最近,Mirhosseini等人通過模擬結(jié)果顯示利用雙藍光波長LED 涂覆Y3Al5O12∶Ce3+ (YAG∶Ce)熒光粉能夠在保持高的發(fā)光效率的同時得到高顯色指數(shù)的白光LED.
本文采用混合多量子阱結(jié)構(gòu)實現(xiàn)單芯片雙藍光波長發(fā)射,提高藍光發(fā)射光譜的半高寬,并基于這種寬光譜的藍光芯片激發(fā)YAG∶Ce熒光粉實現(xiàn)了高顯色性的白光LED[15],然而相關(guān)白光LED 的發(fā)光效率較低.
近期,有許多研究發(fā)現(xiàn)通過調(diào)整活性層GaN壘層或InGaN 阱層的厚度來調(diào)節(jié)空穴的注入活性層的能力,并顯著改善GaN 基LED 藍光的性能.本文采用金屬有機化學氣相淀積(MetalorganicChemicalVaporDeposition,MOCVD)系統(tǒng)在(0001)藍寶石襯底上順序生長兩個In0.18Ga0.82N/GaN 量子阱和兩個In0.12Ga0.88N/GaN 量子阱的雙藍光波長LED,并對不同GaN 壘層厚度的雙藍光波長LED 的光電性能進行分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)GaN壘層的厚度能調(diào)節(jié)雙藍光波長LED 的發(fā)射光譜和發(fā)光效率,并用交流阻抗譜技術(shù)來分析相關(guān)電路模型,此外,還對壘層減小的雙藍光波長芯片與YAG∶Ce熒光粉封裝的白光LED 的性能進行了研究.
用戶名: 密碼: