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编译服务: 集成电路 编译者: Lightfeng 编译时间: Sep 29, 2019 浏 览 量: 3

日本大阪大学已将银纳米颗粒(Ag NPs)与掺铕氮化镓(GaN:Eu)发光二极管相结合,以将红色电致发光的强度提高了2倍。输出功率的提高在于Ag NP上的局部表面等离子体激元(LSP)自由电子振荡与产生红色光子的Eu离子中的电子跃迁之间的耦合。

掺铕氮化镓LED在Eu3 +离子的电子状态下通过?620nm的波长跃迁工作,而不是氮化铟镓(InGaN)器件的带间跃迁,对于这些器件,要获得520nm的绿光波长是一项困难的工作。

研究团队指出,稳定的窄波长GaN:Eu红色LED的输出功率已经可商业化使用。

在具有Ag NP的外延材料上进行的光致发光(PL)实验显示,室温下的峰值为622.4nm。在10K时峰移至621.8nm。发射归因于Eu中的5D0-7F2跃迁。在10K时,主峰两侧各有“几个”较小峰。这是由于存在Ga和N空位以及碳,氧和氢等缺陷,产生了各种铕结合位点,并且还改变了每个铕位点的跃迁概率。

观察到的发光强度增强主要是由于Eu3 +发光与Ag NPs的LSP模式耦合,在Ag NPs形成后可能会因GaN / Ag NPs界面处的反射而导致少量增加。

与科学文献中报道的常规氮化铟镓(InGaN)量子阱和表面等离子体激元结构相比,LSP-离子耦合被认为非常小。研究人员认为,这是由于与量子阱相比GaN:Eu,O层要厚得多,通常是100nm,而不是1-3nm。

研究人员表示,需要优化p-GaN层的厚度和掺杂密度,以减少电流泄漏,同时保持LSP和GaN:Eu层之间的耦合效率。光输出在100mA左右饱和。在100ma时,Ag NP器件的输出为无粒子器件的2.1倍。

  
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