可產生雷射振盪的高性能奈米級LED

 

刊登日期:2020/10/5
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由美國國家標準暨技術研究院(NIST)所組成的研究團隊開發了一項與既有次微米大小之LED相比,輝度提高100~1000倍,且可產生雷射振盪的奈米級LED。

新開發的LED使用了與現有LED相同的材料,但具有形狀上的特徵。與一般平坦設計的LED不同的是新LED上有一處由氧化鋅所構成之薄細凸片(Fin),長約5μm的凸片就如同齒梳般被排列成1cm寬度。

研究團隊並非為了解決LED衰減現象(Droop Phenomenon)的問題而進行新LED的設計,最初是想應用於類似縮微晶片實驗室(Lab-on-a-Chip)的技術上而製作了新LED。新開發的LED會發出紫色且超越紫外線波長的光,相較於一般面積未滿1μm2典型小型LED約以22nW的電力發光,新LED的輸出功率可達20μW。

此外,當增加電流後,以相對較廣範圍波長的光最終會縮小至2個紫色的波長,意即此奈米級LED能如同雷射二極體般發揮機能性。一般要將LED做為雷射二極體使用的話,必須設有共振腔,而新開發的凸片LED(Fin LED)就不需要。因此新LED的設計,將可望解決長年來LED發光效率的問題。

資料來源:https://www.nist.gov/news-events/news/2020/08/light-bright-and-tiny-nist-scientists-build-better-nanoscale-led


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