300W型绿光LED集鱼灯的光学特性

使用高光谱剖面仪Hyperspectral profiler II对国产300 W型绿光LED集鱼灯的光学特性进行了测量,并与国产1 kW型金属卤化物集鱼灯进行比较。结果表明:1 kW型金属卤化物集鱼灯的光谱范围不仅包含整个可见光(波长为380～760 nm),并有部分紫外和红外光线,而绿光LED集鱼灯的光谱辐射量主要集中在绿光波段(490～560 nm),没有紫外线;绿光LED集鱼灯和1 kW型金属卤化物集鱼灯在空气中的衰减系数分别为0.2527和0.2494;当绿光LED集鱼灯总功率为9 kW(30盏×300 W)时,其0.01 lx照度分布的最深距离为85 m,而金属卤化物集鱼灯总功率为62 kW(62盏×1 kW)时,其0.01 lx照度分布的最深距离却仅为50 m。本研究表明,绿光LED集鱼灯具有良好的水中穿透性,且不会对船员的眼睛和皮肤产生负面影响,节能效果明显。

纳米柱高度对GaN基绿光LED光致发光谱的影响

纳米柱结构是释放高In组分InGaN/GaN绿光LED量子阱层应变的有效方法。本文采用自组装的聚苯乙烯微球掩模、感应耦合等离子体干法刻蚀和KOH溶液的湿法腐蚀,在GaN基绿光LED外延片上制备了3种高度的纳米柱结构,通过扫描电子显微镜观察纳米柱结构的形貌,并测试了常温和10 K低温时的光致发光谱(PL)。结果表明:应变释放对压电场的影响显著,使得纳米柱结构样品的内量子效率(IQE)提高,PL谱峰值波长蓝移;应变在量子阱中的不均匀分布还使得PL谱半高全宽(FWHM)展宽。与普通平面结构相比,高度为747 nm的纳米柱结构可使得IQE提升917%,PL谱峰值波长蓝移18 nm、FWHM展宽7 nm。另外,纳米柱结构样品的有源区有效面积减小可使得PL谱FWHM减小。

MOVPE生长InGaN/GaN单量子阱绿光LED

采用金属有机物气相外延 (MOVPE)方法 ,生长出InGaN/GaN单量子阱结构的绿光发光二极管 (LED)。测量了其电致发光光谱及发光强度与注入电流的关系。室温正向偏置下 ,在 2 0mA的注入电流时 ,发光波长峰值为 530nm ,半高宽为 30nm。当注入电流小于 4 0mA时 ,发光强度随注入电流的增大单调递增。这是中国国内首次研制出的In GaN单量子阱结构的绿光LED。

量子垒结构对Si衬底GaN基绿光LED光电性能的影响

在Si衬底上外延生长了3种不同量子垒结构的绿光外延片并制作成垂直结构芯片,3种量子垒结构分别为Ga N、In0.05Ga0.95N/Al0.1Ga0.9N/In0.05Ga0.95N、In0.05Ga0.95N/Ga N/In0.05Ga0.95N,对应的3种芯片样品为A、B、C,研究了3种样品的变温电致发光特性。垒结构的改变虽然对光功率影响很小,但是在光谱性能上会引起显著改变,结果如下:在低温(13 K)大电流下,随着电流密度的增大,样品的EL谱峰值波长蓝移更为显著,程度依次为B>A≈C;在高温(300 K)小电流下,随着电流密度的增大,样品EL谱的峰值波长蓝移程度的大小依次为A>B>C。在同一电流下,随着温度的升高,样品在大部分电流下的EL谱峰值波长出现"S"型波长漂移,在极端电流下又表现出不同的漂移情况。这些现象与局域态、应力、压电场、禁带宽度等因素有关。

一种新型垂直结构的Si基GaN绿光LED

为了改善Si基LED的电流扩展问题以及降低其工作电压,阐述了一种工艺简单新型垂直结构的Si基GaN绿光LED(V-LED)。利用ICP在芯片上刻蚀出通孔结构露出n-GaN层和Si衬底层,在通孔上的n-GaN层和Si衬底层蒸镀金属,将n-GaN层和Si衬底层直接导通,形成第一n电极,在减薄的Si衬底背面蒸镀背电极用于形成第二n电极。并且通过改变探针的测试位置,在同一芯片上进行了V-LED与横向导电的LED结构(L-LED)的比较,V-LED展现出了良好的性能,其串联电阻相对降低了10%,在大电流注入的情况下,相对光输出强度也有了提高。

氮化镓基绿光LED中V坑对空穴电流分布的影响

采用实验与理论模拟相结合的方法,研究了氮化镓基绿光发光二极管(LED)中V坑对空穴电流分布的影响。首先,实验获得了V坑面积占比不同的3种样品;然后,建立数值模型,使得理论计算的外量子效率(EQE)及电压与实验测试的变化趋势相匹配,从而确立了所用数值模型的可信性。计算结果显示:V坑改变了空穴电流的分布,空穴电流密度在V坑处显著增加,在平台处明显减小。进一步的分析表明:V坑面积占比在0~10%范围内,V坑空穴电流占比与V坑面积占比之间呈近线性增长(斜率为2.06),但V坑空穴注入在整个空穴注入的过程中仍未占主导。

InGaN绿光LED中p型GaN层的优化设计

InGaN绿光LED的量子阱结构具有较高的In含量,InN与GaN之间较大的晶格失配度使得该结构的稳定性下降。由于量子阱结构生长完成之后的p型GaN的生长温度要远高于量子阱结构生长温度,因此,p型GaN的生长过程对多量子阱质量有重大影响。论文探讨了p型GaN的生长温度与厚度对绿光LED的材料结构及器件性能的影响。研究发现,p-GaN过高的生长温度和过大的厚度都能加剧多量子阱结构中In组分的波动,使得发光峰宽化,同时降低绿光量子阱的发光效率。论文据此提出了优化的p型GaN生长温度与厚度,探讨了量子阱保护层对InGaN绿光LED性能的影响,该结构有利于增强绿光LED发光波长的稳定性。

垒层Si掺杂对多量子阱InGaN绿光LED性能的影响

InGaN系绿光LED的量子阱结构具有较高的In含量,InN与GaN之间较大的晶格失配度使得绿光器件的量子限制Stark效应更显著。对内建电场的屏蔽可以有效提高载流子的辐射复合效率。论文探讨了绿光多量子阱中垒层的Si掺杂对绿光器件性能的影响。研究发现,多量子阱中垒层适度Si掺杂(3.4×1016 cm-3)可以改善多量子阱结构界面质量和In组分波动,在外加正向电流的作用下更大程度地屏蔽极化电场;同时,还能够增强电流的横向扩展性,提高活化区的有效发光面积。然而,多量子阱中垒层的过度Si掺杂对于绿光LED器件的性能带来诸多的负面影响,比如加剧阱垒晶格失配、漏电途径明显增加等,致使器件光效大幅度降低。

量子垒生长速率对InGaN基绿光LED性能的影响

利用MOCVD技术在图形化Si(111)衬底上生长了InGaN/GaN绿光LED外延材料。在GaN量子垒的生长过程中,保持NH3流量不变,通过调节三乙基镓(TEGa)源的流量来改变垒生长速率,研究了量子垒生长速率对LED性能的影响。使用二次离子质谱仪(SIMS)和荧光显微镜(FLM)分别对量子阱的阱垒界面及晶体质量进行了表征,使用电致发光测试系统对LED光电性能进行了表征。实验结果表明,垒慢速生长,在整个测试电流密度范围内,外量子效率(EQE)明显提升。我们认为,小电流密度下,EQE的提升归结为量子阱晶体质量的改善;而大电流密度下,EQE的提升则归结为阱垒界面陡峭程度的提升。

InGaN绿光LED中p-AlGaN插入层对发光效率提升的影响（英文）

基于含有V坑结构的Si(111)衬底InGaN/GaN绿光LED,我们在传统p-AlGaN电子阻挡层之后优化生长一层25 nm的低掺镁p-AlGaN插入层,并获得明显的效率提升。在35 A/cm 2的电流密度下,主波长为520 nm的LED外量子效率和光功率分别达到43.6%和362.3 mW,这是截至目前报道的最高记录。通过分析表明,其潜在的物理机制归结于p-AlGaN插入层能够提高空穴从V坑注入的效率。本文提供了一种有效提升发光效率的方法,尤其适合于含有V坑结构的InGaN/GaN LED。

绿光LED有源区中极化自屏蔽效应的研究

设计了一种具有自屏蔽量子限制斯塔克效应(QCSE)的绿光LED。该器件主要是用沿极性面[0001]方向生长的InN组分渐变量子垒来替代传统的GaN量子垒,从而在量子垒的内部产生极化体电荷。该极化体电荷能够抵消由极化作用在异质结界面处产生的界面电荷,进而有效地屏蔽量子阱内所产生的内建极化电场。另外InN组分的提高,一定程度上降低了量子垒的势垒高度,促进了空穴注入有源区。因此,器件的光输出功率和外量子效率(EQE)均得到显著提升。

国内首次制备出紫外光激发绿光LED

由中科院长春光机与物理研究所承担的应用基础研究项目“紫光转换纯绿光LED的新型稀土发光材料”，日前在长春通过专家鉴定。鉴定委员会专家一致认为，该项研究的技术指标达到了国内领先水平。

华灿光电成功研制新型蓝绿光LED芯片

武汉华灿光电有限公司的技术团队采用超晶体缓释应力等新型衬底技术，通过优化结构设计，优化分子束外延和金属有机化学气相沉积工艺，开发出具有独立知识产权的超高亮度GaN绿色发光二极管外延片，实现了GaN外延片的批量生产。一般在蓝宝石上制造的蓝绿光LED芯片，由于其单向导电，所以抗静电性能差。公司在提高器件ESD水平上投入了大量的人物力研发，

紫光转换纯绿光LED新型稀土发光材料在我国研制成功

日前，应用基础研究项目“紫光转换纯绿光LED新型稀土发光材料”，在长春长机与物理研究所通过专家鉴定。鉴定委员会专家一致认为：该课题组研制出紫外激发的稀土铕激活的硼铝酸盐绿色荧光粉，在国内首次制备出紫外光激发的绿光LED；此外，还研制出紫外激发的三基色荧光粉；

蓝、绿光LED芯片技术发展历程及展望

面对即将来临的半导体固态照明(SSL)技术革命,蓝、绿光LED芯片技术在过去关键的20年中所走过的历程是值得认真回顾的。文章简要介绍了SSL技术的材料物理基础以及器件的基本光电参数特征,在此基础上回顾了该技术发展历程的关键节点。针对该技术核心应用领域——固态节能照明发展的需要,对未来技术发展趋势也做了展望。

“紫光转换纯绿光LED的新型稀土发光材料”日前通过鉴定

据媒体报道，由中科院长春光机与物理研究所研制出的“紫光转换纯绿光LED的新型稀土发光材料”目前通过专家鉴定。专家认为，该课题组研制出紫外激发的稀土铕激活的硼铝酸盐绿色荧光粉和紫外激发的三基色荧光粉，在国内首次制备出紫外光激发的绿光LED，相关材料与器件拥有自主知识产权，已获国家发明专利，技术指标达到了国内领先水平。

GaZnO透明导电层提高绿光LED发光效率

详细研究了分别利用Ga Zn O薄膜和纳米级Ni/Au薄膜作为透明导电层(TCL)的绿光LED芯片的光电性能。利用扫描电子显微镜和透射光谱对Ga Zn O TCL和传统的纳米级Ni/Au TCL进行结构表征,结果表明,Ga Zn O透明导电层表面呈现为高密度、纳米尺度的突起,而纳米级Ni/Au TCL样品表面则较为平整;研究波长范围内,Ga Zn O薄膜具有较高的透射率(大于90%)。对两种LED芯片的光电特性进行测试,结果表明,Ga Zn O作为透明导电层的LED芯片发光均匀,具有较小的正向开启电压、等效串联电阻,发光峰中心波长变化仅有5.6 nm,而发光效率相对于传统的Ni/Au TCL LED提高40%,光电工作特性优异。

LED绿光在雏鹅高密度养殖模式中的调控作用

为探究两阶段LED绿光在雏鹅高密度饲养模式中的调控作用,确定适宜的光照方案。该研究基于生产实际,采用双因素试验设计(孵化光照×育雏光照),设置黑暗和绿光2种孵化光照,白光和绿光2种育雏光照,分析高密度饲养模式下孵化期和育雏期LED绿光照射对14 d雏鹅生长性能、肠道发育、血液激素、羽毛质量及啄羽行为的影响。结果表明,育雏期提供LED绿光能显著增加14 d雏鹅体质量、1~14 d日均体质量增量、日均采食量(P<0.05)并降低料重比(P<0.05),显著降低血液中五羟色胺、皮质酮含量及十二指肠隐窝深度(P<0.05),显著增加雏鹅胸腹部羽毛长度(P<0.05)、降低雏鹅背部裸露评分(P<0.01)及减少啄羽行为(P<0.001);种蛋绿光孵化可显著减少子代雏鹅啄羽时间和次数(P<0.05);而孵化光照和育雏光照在影响雏鹅各指标上无显著交互作用(P>0.05)。该研究证实了两阶段LED绿光对雏鹅高密度饲养模式中负面效应的正面调控作用,且育雏期提供绿光效果更好,可为鹅高效生产提供理论依据。