蓝色发光二极管可能陷入了一个陷阱

蓝色发光二极管出了名的难做放慢生产的廉价,高效的白光LED灯泡。现在,英国科学家认为他们知道为什么。他们发现的关键成分之一来创建为蓝色led半导体三明治,镁,可能后面的生产问题。他们的工作可以帮助开发新的制造策略来克服这个问题,降低白色LED灯的成本。

蓝色led赢得他们的发明者去年的诺贝尔物理学奖他们一直被视为下一步在固态照明。结合用红色和绿色发光二极管,简单,它们可以用来创建异常有效的白色照明。然而,制造问题已经持续和蓝色发光二极管仍然是昂贵得多比红色和绿色同行。

”很难产生p型氮化镓的说约翰Buckeridge来自伦敦大学学院(UCL),英国的组织进行研究。富含正电荷的p型半导体材料载体或漏洞,而负电荷反对n型半导体。领导,这两个材料夹在一起,在这一个电压时,电子和孔将满足交界处,光子发射。

必须使p型变体掺杂镁建立自由移动孔的数量。Buckeridge解释说,您期望每个镁原子取代镓原子捐赠一个额外的电荷载体但这根本不是这样。“你需要投入大量的镁看到任何类型的p型激活(在氮化镓),”他说。“[它]技术具有挑战性,因为你附近的溶解度极限。”

找出这种现象发生的原因,Buckeridge伦敦和他的同事们应用先进的多尺度计算模型的问题,一种方法是荣幸的2013年诺贝尔化学奖。

你用一个镓原子代替镁,“Buckeridge解释道。“你治疗,和周边地区的100个原子量子理论水平。‘在这,你认为20000个原子表现经典,只能够应对存在的缺陷。在这种设置下,他们只能模型非常少量的镁相对于p型激活所需的数量。

自己最坏的敌人

研究小组发现,镁是自己最大的敌人。“[的]镁代替镓作为洞产生很深的陷阱,“认为Buckeridge。’的能量需要自由,以至于你会融化氮化镓。

但即使你能够解放的洞镁陷阱仍将无法满足电子是积极有利的,敲出一个氮原子。这使得一个空缺,这陷阱洞。

目前仍不清楚为什么有p型激活在氮化镓使用镁掺杂剂,但这项研究可能有助于解释为什么制造商必须使用如此高的它来获得少量的正电荷运营商流经材料。

Buckeridge希望技术将允许研究人员的精确设计策略…减少捕获能量”。不过,他承认,必须做更多的研究来确定发生了什么当你加入大量的镁和p型激活。

基督教Kisielowski从劳伦斯伯克利国家实验室我们同意,更大的理解发生了什么在更高的镁浓度是必要的。“这[研究]处理稀释缺陷浓度不用于掺杂的设备,“Kisielowski告诉manbetx手机客户端3.0。这可能没有影响掺杂氮化镓。