研究人员揭示了LED效率下垂的原因

时间：2021-05-24 13:52:10 来源：

在超高真空室中的前偏压下的发射光允许同时电子发射能量。

一支研究人员团队已经确定了螺旋钻重组作为导致LED在高驱动电流下效率低的机制。

加利福尼亚州Santa Barbara - 加州大学的研究人员，圣巴巴拉与法国ÉcoleGoyechnique的同事合作，已经确定了螺旋钻重组作为导致发光二极管（LED）在高驱动电流下效率低的机制。

到目前为止，科学家们只有理论为称为LED“下垂”的现象背后的原因，在施加更高电流时产生的光线中的神秘下降。LED的每腔成本使得该技术备份回到通用商业和住宅照明的白炽灯泡的可行替代品。

这一切都可以改变，现在已经解释了LED效率下垂的原因，根据UCSB的节能材料中心，由美国能源部赞助的能源效率研究中心的詹姆斯·普通威斯巴尔（Claude Weisbuch）。

预计本研究中获得的知识将导致新的方式设计LED，这将具有显着更高的发光效率。LED具有巨大的潜力，可以为住宅和商业应用提供长期高质量的照明来源。美国能源部最近估计，美国LED在美国的LED普遍替代白炽灯和荧光灯。可以节省等于五十个1GW发电厂的总产量的电力。

“升至这一潜力已经取决于解决LED效率下垂的难题，”在UCSB的固态照明中的材料和首尔光电专业椅子上评论的斑点。“这些发现将使我们能够设计最小化非辐射重组并产生更高的光输出的LED。”

“这是一个非常复杂的实验 - 一种通过国际合作和DOE能源前沿研究中心来说明团队合作的好处，”韦斯布的杰出材料教授评论道。Weisbuch是巴黎ÉcoleDelechnique的一位教师，旨在支持他的同事Lucio Martinelli和Jacques Peretti。UCSB毕业生Justin Iveland是在UCSB和ÉcoleGoytechnique工作的团队的主要成员。

2011年，UCSB教授Chris Van de Walle及其同事理论上是一种复杂的非辐射过程，称为螺旋钻重组是氮化物半导体LED下垂的，由此通过与其他电子的碰撞而不是发射光来加热的电子失去能量。

LED中的螺旋钻重组的最终测量现已通过Speck，Weisbuch及其研究团队完成。

该实验使用具有专用制备表面的LED，允许研究人员直接测量从LED发出的电子的能谱。结果明确地显示了由螺旋钻过程产生的能量电子的签名。

他们的工作结果将在日志物理审查信中发表。可以在http://arxiv.org/abs/1304.5469找到类似版本的被接受的稿件。

这项工作由UCSB中华联盟能源高效材料中心资助，是美国能源部的能源前沿研究中心，科学办公室。法国政府提供了对ÉcolePolytechnique的工作的额外支持。

出版物：媒体

研究报告的PDF副本：电气注射下的半导体发光二极管发射的螺旋钻电子的直接测量：鉴定效率下垂的主导机制

图像：Ecole Polytechnique，pH。Lavialle.

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