研究人员实现了InGaN LED的变色

文章作者:Julien Happich

光电子初创公司奥斯登科技的目标是，利用标准半导体处理设备制造的微型芯片，实现便携式光场显示项目的全3D全息图。为了提供合适的分辨率水平，这种投影仪芯片的个体体素和显微光学必须缩小，这样整个芯片才能适合轻薄的智能手机。

因此，单片集成的全彩色LED阵列发挥了很大的作用，每个单独的LED可以被驱动输出任何颜色，包括全白的混合颜色。这个LED设计界的小壮举是由奥斯多科技公司的研究人员完成的。

领导结构

在一篇题为“带有中间载流子屏蔽层的单片全彩gan基LED的生长”的文章中，首席作者Hussein S. El-Ghoroury博士(他也是奥斯多科技公司的创始人和首席执行官)分享了一种通过普通金属有机化学沉积(MOCVD)工艺获得的新颖的三色gan基LED设计。

他的团队依靠特别设计的中间载流子阻塞层(ICBLs)来控制多个量子阱活跃区域内的载流子注入分布，引导大多数载流子进入设计好的量子阱中，这样它们就会重组并产生量子w特定波长的光，这取决于贯穿整个设备的电流密度。

他们设计的单片ingan基LED能够在选定的电流密度下从一个器件发出三种原色的光，从650nm开始，随着注入电流的增加逐渐减小到460nm或更低。

图1:单片三色多层ingan基LED结构的简化截面图。

这些单片发光二极管的外延结构生长在c面(0001)蓝宝石衬底上，在MQW活性区，加入了多种algan基合金层，以控制载流子分布并提高材料质量。蓝孔和绿孔之间的ICBL由10nm的Al0.07Ga0.93N夹在5nm的GaN层之间组成。绿孔和红孔之间的ICBL由10nm的Al0.20Ga0.80N夹在5nm的GaN层之间组成。

颜色的变化

图2:不同注入电流(a)至(f)下的彩色发射图像。

在不同的注入电流下，在15、200和400mA下，发光由红色(650nm)到绿色(530nm)再到蓝色(460nm)。

图3:三色LED晶片发出的光致发光(红、绿、蓝)。

在低电流(大约5mA)时，该设备首先发出红光，然后随着电流的增加，颜色会转变为琥珀色、黄色、绿色和蓝色。研究人员在他们的论文中写道，通过使用电流脉冲强度和宽度的不同组合，所有颜色都可以被组合和混合，而奥斯多技术公司现在正忙于改进这种颜色混合技术，以实现其他颜色，包括白光，在相邻的不同像素之间有相关的色温。

首次发表于EDN欧洲。