基于双蓝光有源区激发YAG:Ce荧光粉的高显色性白光LED

在(0001)蓝宝石衬底上利用金属有机化学气相沉积系统,分别生长含有p-AlGaN电子阻挡层和反对称n-AlGaN层的双蓝光波长发射的InGaN/GaN混合多量子阱发光二极管(LED)。结果发现,与传统的具有p-AlGaN电子阻挡层的双蓝光波长LED相比,这种n-AlGaN层能有效改善电子和空穴在混合多量子阱活性层中的分布均匀性和减少电子溢出,并减弱双蓝光发射光谱对电流的依赖性。此外,基于这种双蓝光波长发射的芯片与YAG:Ce荧光粉封装成白光LED能实现高显色性的白光发射,在20 mA电流驱动下,6500 K色温时显色指数达到91,而基于单蓝光芯片的白光LED显色指数只有75。     

实现半导体白光LED的新途径

光子再生LED技术、隧道再生LED技术、多量子阱和量子点白光LED技术，是避开国际专利冲突，从而获得白光LED的新方法。     

立式高真空MOCVD装置CaN外延生长与器件制备

自行设计了一套具有创新性的研究型立式高真空MOCVD装置,能够较好的调节反应气体的流动状态,从而在衬底上生长大面积均匀的外延层.利用该装置在蓝宝石和硅单晶衬底上成功地生长出高质量的GaN晶体薄膜.在蓝宝石衬底上生长出n、p型GaN以及多量子阱多层结构材料,并成功制备了GaN基多层量子阱结构的蓝光发光二极管,性能良好,具有实用价值.     

n-AlInGaN作为电子缓冲层量子势垒的GaN基LED发光效率提升研究

为减少发光量子阱区的缺陷,缓解量子阱区的应力,减小极化效应,提高量子阱结晶质量,本文将n-AlInGaN作为非对称电荷谐振隧道(CART)层即电子缓冲层中的量子势垒应用于GaN基LED中,以降低外量子效率衰减、提高发光效率。实验数据表明,在相同的正向偏压下,相对于传统的以GaN为CART量子势垒的LED,采用n-AlInGaN作为势垒层具有更大光输出功率。原子力显微镜结果显示,以n-AlInGaN为CART势垒层能有效截止底层产生的线性位错,降低量子阱区由于晶格失配造成的应力。由于极化作用的减小,及电流扩展效应,采用n-AlInGaN作为势垒层样品的外量子效率衰减减弱,器件的抗静电能力也明显增强。     

胶体量子点多色LED的设计、制备和表征

量子点LED采用胶体量子点为LED发光层,通过调节量子点的尺寸可以制作出覆盖可见以及近红外光谱的量子点LED(QD-LED),而且量子点LED器件发出的光谱范围很窄(光谱半高宽可达30 nm).为了研究不同发光颜色的QD-LED器件特性,本文采用具有523 nm和608 nm发光波长的CdSe/ZnS核壳型量子点为发光层、poly-TPD为空穴传输层、ZnO为电子传输层,制备了量子点红光和绿光LED并讨论了器件的相关特性.这些结果对量子点LED在飞机驾驶舱以及医疗器械照明方面的应用提供了参考,但要满足商业化的需求其寿命、亮度以及效率还需要进一步的提高.     

平面涂层的白光LED封装技术

基于自曝光的平面涂层白光LED封装工艺,该方法是采用聚乙烯醇与重铬酸铵的水溶性感光胶,通过采用自身蓝光芯片曝光得到自适应平面,最后运用等离子体去胶技术得到只剩下荧光粉层的平面涂层.通过采用九点法测试不同封装结构的白光LED的光斑均匀性、光谱色度以及光效.实验结果表明,自曝光的平面涂层工艺制备的白光LED,其颜色的均匀性要明显优于传统的点胶工艺和喷涂的平面工艺,其制得的白光LED的光效也不比这两种工艺差.     

白光LED用红色荧光粉的研究进展

白光LED具有工作电压低、功耗低、可靠性高、使用寿命长、环境友好和高能效等一系列优点,是未来照明光源的发展方向。利用LED技术实现白光的方法主要有3种,其中采用蓝光、紫光及近紫外LED芯片激发红、绿、蓝等三基色或多基色荧光粉得到白光LED的技术具有成本低、显色性好等优势,是白光LED的主要发展方向。红色荧光粉在调制白光的色温及改善其显色性等方面起重要作用,其制备技术是目前制约白光LED大规模应用的关键技术,亟待解决。详细介绍了白光LED用红色荧光粉的十余个主要材料体系的发光性能、基本制备方法、取得的研发进展,简单探讨了其未来发展趋势。     

白光LED用红色荧光粉的研究与分析

红色荧光粉对白光LED的色温、显色性以及发光效率等关键性能指标有很大的影响。对目前白光LED用红色荧光粉8个主要体系的研究情况进行了详细的介绍与分析。并对比了各个体系红色荧光粉的激发和发射波长、量子效率及色坐标等性能参数。另外,为了更好地对比实验样品和工业产品,还测试和分析了两种工业常用红色荧光粉的激发和发射光谱。指出了红色荧光粉研究及应用过程中存在的激发波长与蓝光芯片的发射波长不匹配、激发效率低、发射光谱范围窄以及其基质与当前所用黄色荧光粉的基质不匹配等问题,最后针对这些问题提出了几点解决建议。     

白光LED用荧光玻璃的制备方法及应用研究进展

白光LED用荧光玻璃具有物化稳定性高、散热性能好以及能保持荧光粉自身优异性能的特点,可以有效避免传统白光LED封装中由于有机树脂裂解、黄化和荧光粉的降解而导致LED发光效率低、色坐标漂移、LED散热不佳等问题。本文概述了白光LED用荧光玻璃的制备方法及其应用,探讨了荧光玻璃在白光LED照明应用中的研究历程及其最新的研究进展,并展望了白光LED的进一步发展方向。     

抑制GaN基LED发光效率衰减的研究进展

目前蓝宝石衬底氮化镓基发光二极管取得了显著发展,但在通用照明领域中,GaN基LED仍然需要更高的发光效率和光输出功率。提高发光亮度和抑制大电流注入发光效率衰减是当前GaN基LED领域的研究重点。从GaN基LED外延层内部结构即电子发射层、发光复合区量子阱、电子阻挡层方面介绍了近年来提高LED发光亮度和抑制发光效率衰减的最新进展,分析了电子发射层、发光复合区结构、电子阻挡层对LED性能的影响,并展望了其未来的发展趋势。