加州大学圣巴巴拉分校的研究院称他找到普通照明使用LED技术效率低下的根本原因。发现有助于工程师们开发新一代的高性能,高效能照明解决方案,从而替代现有的白炽灯及荧光灯。
VandeWal教授和他同事们正在改进高效能,无毒且长寿命的氮化物基LED性能。深入研究在长时间高功率驱动下LED光衰这一现象。造成这一现象的原因已经引发了很多争论,但是加利福尼亚大学圣巴巴拉分校的研究者们说他利用量子机械计算方法找到这个现象的形成机制。
总结到LED光衰(LEDdroop由俄歇复合(Augerrecombin引起的俄歇复合是一种在半导体中发生的三个带电粒子互相反应但不放出光子的现象。研究者还发现包括散射机制的非直接的俄歇效应非常显著。这一发现使得在以往理论研究中,用直接俄歇过程预测LED光衰和实际丈量结果不符的现象得以解释。
氮化物基LED中,这些非直接过程形成了主要的俄歇复合。4月19日应用物理杂志上发表文章的第一作者,加州大学圣巴巴拉分校的博士后研究员EmmanouilKioupaki如是说。本文其他作者是VandeWalle, 该项研究工作由高能效资料研究中心资助。高能效资料研究中心是有美国能源部和加州大学圣巴巴拉分校半导体照明和能源中心共同资助。计算所用数据由美国能源部的位于劳文斯伯克利国家实验室的国家能源研究科学计算中心。PatrickRink德国的FritzHab研究院工作,KrisDelanei加州大学圣巴巴拉分校的一位科学家。
研究员们认为,因为俄歇效应是内形成机制,所以LED光衰不可消除,但可以最小化。用更宽的量子阱,并在非极化或者半极化的方向生长器件,可以降低载流子密度。
牵头进行这项研究工作的加州大学圣巴巴拉分校资料系的VandeWal教授说“发现问题是解决的先决条件。查明俄歇复合是主因后,才可以集中研究抑制或者防止这种机制的创新方法。
位于加州大学圣巴巴拉分校的加利福尼亚纳米系统研究院计算中心和国家科学基金项目TeraGrid