美國科學家利用新技術大幅提高LED發光率及穩定性

據物理學家組織網2014年3月20日報道，美國北卡羅來納州立大學的科學家日前開發出一種新技術，能夠在不增加用電量的情況下大幅提升發光二極管(LED)的亮度。與此同時，借助一種特殊的涂層材料，這種新型LED與普通LED產品相比更為穩定，適應性更強。相關論文在線發表在國際著名化學期刊《朗繆爾(Langmuir)》上。

論文第一作者、美國北卡羅來納州立大學博士斯圖爾特·威爾金斯稱，他們是通過在極性氮化鎵半導體上涂布一種自組磷酸基涂層的方式來實現這一目的的。研究人員首先通過多層自組裝技術用氮和鎵制造出氮化鎵。而后又增加了包含有機磷分子的磷酸基，將其涂布在氮化鎵材料的表面上。氮化鎵半導體的使用提高了LED的發光效率，磷酸基材料則保證了氮化鎵的穩定性，使其不易與環境中的物質發生化學反應，減少其在溶液中被溶解的可能。

“提高氮化鎵的穩定性是非常重要的。”威爾金斯說，“因為這能為新技術未來在生物醫學領域創造條件。例如，植入式傳感器。”

據了解，與市場上常見的硅半導體LED相比，氮化鎵半導體可提高光輸出。如果在同樣的電力消耗下，硅半導體LED的光通量能達到1 000流明，氮化鎵半導體LED的光通量將能達到2 000流明以上。因此，基于氮化鎵半導體的LED發光效率更高，更節能。此外，與硅半導體LED相比，氮化鎵半導體LED體積小、重量輕，更易實現集成。