臺灣大學(xué)研發(fā)從單一分層柱狀LED產(chǎn)生單一像素的白光技術(shù)

目前要制作白光 LED ，若不是采用白色磷光體(phosphor)材料涂布包覆于 單色led 之外，就是將紅光、綠光與藍光LED混合在一起；臺灣大學(xué)的研究人員正在開發(fā)一種技術(shù)，能從單一分層柱狀(tiered-column) LED產(chǎn)生單一像素(pix)的白光。

上述技術(shù)是由臺灣大學(xué)光電工程學(xué)研究所教授楊志忠所率領(lǐng)的團隊正在進行的研究；其基本概念是將量子阱(quantum wells)嵌入在同一基板上生長、排列非常緊密的氮化鎵(GaN)與氮化銦鎵(InGaN)奈米柱(nano-rods)。楊志忠指出，那些LED陣列是以有機金屬化學(xué)氣相沉積(MOCVD)脈沖生長方法制作，能達到比采用傳統(tǒng)制程技術(shù)更佳的發(fā)光性能。

“我們能生長出不同截面尺寸的多節(jié)(multi-section)奈米柱，相較于單節(jié)奈米柱能展現(xiàn)更寬廣的發(fā)射頻譜；”楊志忠在接受EE Times美國版編輯獨家專訪時表示：“我們開發(fā)這種多節(jié)奈米柱LED的目標，是能發(fā)射出免磷光體的白光?！?/span>

掃描電子顯微鏡的影像顯示，單一直徑的柱狀像素會發(fā)射單一色光(左)，不過若將其頂部窄化(右)，同一像素就會發(fā)出兩種不同的色光；而透過添加第三個更窄的層，就可能發(fā)出第三種色光，也就是讓單一像素發(fā)射出紅、綠、藍(RGB)三色混合出的白光

楊志忠表示，這種側(cè)壁發(fā)光(sidewall emission)可能更有效率，因為會有更大的表面區(qū)域；透過垂直擴展不同直徑的金字塔，甚至在每個奈米柱內(nèi)能發(fā)出更多光。結(jié)合適當(dāng)平衡的紅綠藍(RGB)光源，這種方法應(yīng)該也能產(chǎn)生各種冷暖色調(diào)的白光。

利用反向摻雜的氮化鎵以及夾在中間的量子阱，臺灣大學(xué)的研究人員展示氮化鎵LED的運作原理

“我們也能利用氧化鋅鎵(gallium zinc oxide，GaZnO)代替氧化錫銦(IoT)做為透明互連，具有非常高的導(dǎo)電性；”楊志忠表示，他的研究團隊也正在研發(fā)以表面電漿強化發(fā)光，提升效率并避免衰減效應(yīng)(droop effect)；還有藉由增加頻寬的調(diào)變催生可見光高速通訊?！?/span>

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