5倍射出效率之深紫外光LED

刊登日期:2017/3/29
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與傳統的水銀燈 (Mercury Lamp) 相比,深紫外光LED因具有節能環保、尺寸小、能量密度高、壽命長等許多優點而廣受科技界和企業界注目。但因為紫外線光會被LED的接觸層與電極吸收,或因元件內的內部反射造成深紫外光偏折係數高,導致大部分光線無法射出,因此仍留有發光效率僅3~4%效率過低的問題。
 
日本理化學研究所近來發表了一項研發成果,開發出發光效率與水銀燈十分接近之高效率深紫外光LED,大幅改善了深紫外光線射出效率的問題。外部量子效率以最適於殺菌用途的波長275奈米(nm)左右來看,達到世界最高等級之20.3%,與一般市販深紫外光LED的4.3%相比,提高了近5倍之多。
 
研究團隊在圖案化藍寶石基板(Pattern Sapphire Substrate, PS)上結晶生成高品質的氮化鋁(Aluminum Nitride)模板層(Template),並於其上將n型氮化鋁鎵層(AlGaN)、發光層、電子阻絕層、透明p型氮化鋁鎵進行積層堆疊,且利用高反射性的銠(Rhodium)電極作為p型電極。此外,研究團隊將接觸層予以透明化,並且導入了高反射電極,因此實現了與低壓水銀燈(約20%)接近之發光效率。

一旦深紫外光LED發光效率大幅度提高,不僅是最被看好的殺菌、淨水、空氣清淨等方面的民用市場,同時也可望廣泛應用於皮膚治療方面的醫療用途或農作物危害防止的農業方面,以及紫外線固化樹脂、接著劑、3D印刷光源等用途上。

資料來源: 化學工業日報 /材料世界網編譯
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