日本東北大學與羅姆將ZnO(氧化鋅)類紫外LED的發光強度提高到�100μW,為原來產品�1萬倍。這一發光強度是InGaN與GaN類紫外LED的約1/10,“明確了追趕GaN類產品的前進道路”(東北大學原子分子材料科學高等研究機構教授川崎雅司)。制造LED元件時采用了MBE(分子束外延)法,并開發出了不使用自由基化氣體的摻雜(Doping)法。這樣,“有望采用量產性更高的MOCVD(有機金屬氣相沉積)法”(川崎)。目標用途是用于液晶顯示器的背照燈及照明燈的白色LED。這是由東北大學的川崎、東北大學金屬材料研究所、東北大學多元物質科學研究所及羅姆共同取得的研究成果�
研究小組制造的LED元件,擁有p型MgZnO與n型ZnO的層疊構造,在導電性ZnO底板上形成的。發光中心波長為380nm。用該LED元件激發綠色熒光體時,可獲得以520nm波長為中心的綠色光。盡管目前發光效率還不到1%,但“估計只要將p型MgZnO�1016cm-3左右的空穴濃度提高至1018cm-3左右,便可使發光效率提高一位數”(東北大學的川崎)�
該研究小�2004年曾采用脈沖激光沉積(PLD)法,開發出了由p型ZnO與n型ZnO的層疊構造構成的LED。這種LED元件的發光強度比此次的元件還�4位數左右,發光中心波長為440nm,屬于藍色區域。此次采用能帶隙(禁止帶寬)更大的p型MgZnO代替了p型ZnO。由此,“可防止電子從n型ZnO流入p型MgZnO,從而使載流子在n型ZnO層內重新結合而發光。這樣,便可獲得支持ZnO禁止帶寬的紫外光源”(東北大學的川崎)�
據介紹,此次采用MBE法形成LED元件時,主要通過兩方面的改進,大幅提高了LED的發光強度。第1點是提高了MgZnO層與ZnO層的界面品質,第2點是為了在MgZnO層中摻雜氮氣(N)而采用了氨氣(NH3),從而提高了對發光起到有益作用的空穴濃度。關于后者,與為了在MgZnO層中摻雜N而采用一氧化氮(NO)基的方法相比,發光強度提高了兩位數左右。據介紹,即使不采用自由基化氣體,也可生長出高品質結晶,因此今后有望采用更適于量產的MOCVD法�
研究小組表示,采用紫外LED的白色LED,與搭配使用藍色LED與黃色熒光體的InGaN及GaN類白色LED相比,有望提高演色性及色再現性。另外,該小組還稱,制造GaN類LED時很難采購到高品質的低價單晶底板,但ZnO類LED可輕松合成單晶底板。因此,有望以較低的成本量產采用單晶底板的LED元件,這種底板可使發光層與網柵輕松匹配�
此次的研究成果已刊登在美國學術雜志《Applied Physics Letters》的網絡版上�
關注我�
公眾號:china_tp
微信名稱:亞威資�
顯示行業頂級新媒�
掃一掃即可關注我�