NIST開(kāi)發(fā)的納米線(xiàn)LED強度提升近5倍，或將用于Micro LED

　　據悉，來(lái)自美國國家標準與技術(shù)研究所(NIST)的納米線(xiàn)開(kāi)發(fā)科學(xué)家成功開(kāi)發(fā)出了紫外發(fā)光二極管(LED)，由于采用了特殊類(lèi)型的外殼，其發(fā)光強度是基于更簡(jiǎn)單外殼的同類(lèi)LED產(chǎn)生的光強度的五倍。

　　紫外LED的應用領(lǐng)域越來(lái)越廣，包括聚合物固化、水凈化和醫療消毒等。Micro LED也是可視顯示器的焦點(diǎn)。日前，NIST科學(xué)家正在試驗納米線(xiàn)LED，用于電子和生物應用的掃描探針針尖。

　　這款全新的、亮度更高的LED是NITS通過(guò)其在制造高質(zhì)量氮化鎵(GaN)納米線(xiàn)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)出來(lái)的。最近，研究人員一直在試驗由摻硅GaN制成的納米線(xiàn)核心，這種核心具有額外的電子，被由摻鎂GaN制成的殼體包圍，而這些殼體具有多余的缺失電子的“空穴”。當電子和空穴結合時(shí)，能量以光的形式釋放，這一過(guò)程稱(chēng)為電致發(fā)光。

　　NIST研究團隊此前曾展示過(guò)GaN LED，這種LED產(chǎn)生的光，來(lái)源于注入殼層的電子與空穴的重新結合。新研發(fā)的LED在殼層中添加了少量鋁，從而減少了電子溢出和光重吸收造成的損失。

　　Nanotechnology雜志描述了最新的研究進(jìn)展，這種亮度更高的LED是由納米線(xiàn)制成，具有所謂的“p-i-n”結構，這是一種可將電子和空穴注入納米線(xiàn)的三層設計。向殼層添加鋁有助于將電子限制在納米線(xiàn)核心，進(jìn)而促進(jìn)電致發(fā)光的亮度提升五倍。

　　該論文的主要作者M(jìn)att Brubaker解釋道：“鋁的作用是引入電流的不對稱(chēng)性，進(jìn)而阻止電子流入殼層，雖然這樣一來(lái)會(huì )降低效率，但是卻可將電子和空穴限制在納米線(xiàn)核心。”

　　納米線(xiàn)測試結構的長(cháng)約為440nm，殼厚度約為40nm。最終的LED，包括外殼，幾乎比原先大了10倍。研究人員發(fā)現，加入到制造結構中的鋁量取決于納米線(xiàn)的直徑。

　　研究團隊小組長(cháng)Kris Bertness表示，目前至少有兩家公司正在開(kāi)發(fā)基于納米線(xiàn)的Micro LED，NIST就與其中一家公司簽署了合作研發(fā)協(xié)議，以開(kāi)發(fā)摻雜劑和結構表征方法。研究人員已經(jīng)與掃描探針公司就在他們的探針針頭中使用NIST LED進(jìn)行了初步討論，預計NIST很快會(huì )展示相關(guān)原型LED用具。