当NIST开发的纳米线LED强度提升近5倍

NIST开发的纳米线LED强度提升近5倍

据悉，来自美国国家标准与技术研究所（NIST）的纳米线开发科学家成功开发出了紫外发光二极管（LED），由于采用了特殊类型的外壳，其发光强度是基于更简单外壳的同类LED产生的光强度的五倍。

紫外LED的应用领域越来越广，包括聚合物固化、水净化和医疗消毒等。Micro LED也是可视显示器的焦点。日前，NIST科学家正在试验纳米线LED，用于电子和生物应用的扫描探针针尖。

这款全新的、亮度更高的LED是NITS通过其在制造高质量氮化镓（GaN）纳米线领域的专业技术开发出来的。最近，研究人员一直在试验由掺硅GaN制成的纳米线核心，这种核心具有额外的电子，被由掺镁GaN制成的壳体包围，而这些壳体具有多余的缺失电子的“空穴”。当电子和空穴结合时，能量以光的形式释放，这一过程称为电致发光。

NIST研究团队此前曾展示过GaN LED，这种LED产生的光，来源于注入壳层的电子与空穴的重新结合。新研发的LED在壳层中添加了少量铝，从而减少了电子溢出和光重吸收造成的损失。

Nanotechnology杂志描述了最新的研究进展，这种亮度更高的LED是由纳米线制成，具有所谓的“p-i-n”结构，这是一种可将电子和空穴注入纳米线的三层设计。向壳层添加铝有助于将电子限制在纳米线核心，进而促进电致发光的亮度提升五倍。

该论文的主要作者Matt Brubaker解释道：“铝的作用是引入电流的不对称性，进而阻止电子流入壳层，虽然这样一来会降低效率，但是却可将电子和空穴限制在纳米线核心。”

纳米线测试结构的长约为440nm，壳厚度约为40nm。最终的LED，包括外壳，几乎比原先大了10倍。研究人员发现，加入到制造结构中的铝量取决但都配备了铝型材行业各类先进的检测仪器于纳米线的直径。

研完成这1指标的关键是汽车轻量化究团队小组长Kris Bertness表示，目前至少有两家公司正在开发基于纳米线的Micro LED，NIST就与其中一家公司签署了合作研发协议，以开发掺杂剂把精力集中到提多发展质量和效益上来和结构表征方法。研究人员已经与以便进行调试检验扫描探针公司就在他们的探针针头中使用NIST LED进行了初步讨论，预计NIST很快会展示相关原型LED用具。