了解深紫外LED的高效性

由氮化铝镓(AlGaN)制成的深紫外发光二极管(DUV-LED)由于其中的一层底层以阶梯状方式生长而有效地将电能转化成光能。

这一发现发表在Applied Physics Letters杂志上(“Carrier localization structure combined with current micropaths in AlGaN quantum wells grown on an AlN template with macrosteps”)，可能导致更高效的LED的发展。

基于AlGaN的深紫外发光二极管由于其在杀菌，净化水，光疗和与阳光无关的高速光通信中的潜在用途而受到广泛的研究关注。科学家正在研究提高将电能转换为光能的效率的方法。

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深紫外LED。（图片来源：Kazunobu Kojima）

日本东北大学的Kazunobu Kojima专门研究量子光电子学，研究光固态半导体材料的量子效应。他和他在日本的同事使用了各种专业显微技术来了解基于AlGaN的LED结构是如何影响其效率的。

他们通过在非常小的一度偏角的蓝宝石衬底上生长一层氮化铝来制造AlGaN基LED。接下来，他们在氮化铝层的表面生长了一层含有硅杂质的AlGaN包层。然后在此基础上，又生长三个AlGaN‘量子阱’。

量子阱是一种非常薄的层，它将称为电子和空穴的亚原子粒子限制在垂直于量子阱的表面的维度内，而不限制它们在其他维度上的运动。量子阱的顶部最后覆盖有一层由氮化铝和具有镁杂质的AlGaN形成的电子阻挡层。

微观研究表明，在底部氮化铝和AlGaN层之间形成梯形台阶。这些步骤会影响它们上方的量子阱层的形状。形成富含镓的条纹，将底部台阶连接到它们在上量子阱层中造成的微小变形。这些条纹代表了AlGaN包层中的电流微通道。

研究人员表示，这些微通道以及量子阱层内电子和空穴运动的强烈定位，似乎可以提高LED将电能转换为光能的效率。

Kojima说，该团队接下来计划利用这些信息制造出更高效的AlGaN基深紫外LED。

原文链接：https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=52199.php（实验帮译）

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