ข่าว บริษัท เกี่ยวกับ ความก้าวหน้าสําคัญในประสิทธิภาพแสงของดีโอเดสปล่อยแสง ultraviolet (UV LED)

ความก้าวหน้าครั้งสำคัญในประสิทธิภาพการส่องสว่างของไดโอดเปล่งแสงอัลตราไวโอเลต (UV LEDs)

  ด้วยการปรับปรุงคุณภาพคริสตัลของวัสดุ การออกแบบและเติบโตโครงสร้างควอนตัมเวลล์ของบริเวณที่ใช้งานใหม่แบบอีพิแทกเซียล และการรวมตัวแปลงโฟโตมัลติพลายเออร์เข้ากับโครงสร้างอุปกรณ์ LED แบบดั้งเดิมแบบโมโนลิทิก ประสิทธิภาพการแปลงไฟฟ้า-ออปติคัลของ LED อัลตราไวโอเลตลึก (DUV LED) สารกึ่งตัวนำที่มีความยาวคลื่น 280nm เพิ่มขึ้นเป็นมากกว่า 20%

  UV LEDs เป็นทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและประหยัดพลังงานแทนหลอดปรอท อุปกรณ์นี้ยังเป็นที่รู้จักในเรื่องขนาดที่เล็กและอายุการใช้งานที่ยาวนาน ด้วยการเปลี่ยนปริมาณอะลูมิเนียมในควอนตัมเวลล์ของอะลูมิเนียมแกลเลียมไนไตรด์ (AlGaN) ซึ่งเป็นวัสดุสารกึ่งตัวนำที่มีช่องว่างพลังงานกว้าง UV LEDs สามารถครอบคลุมช่วงสเปกตรัมตั้งแต่ 210 nm ถึง 360 nm นอกเหนือจากการแทนที่หลอดปรอทในการใช้งานข้างต้นแล้ว UV LEDs ยังสามารถใช้ในการใช้งานอื่นๆ ได้เนื่องจากขนาดที่เล็ก ประสิทธิภาพสูง และความยาวคลื่นที่ปรับได้ต่อเนื่อง ทำให้สามารถจำหน่ายได้มากขึ้น จากการวิจัยและวิเคราะห์ตลาด ขนาดตลาดของ UV LEDs จะเติบโตจาก 500 ล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2019 เป็น 1 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2023 หรือสูงกว่านั้น

  การศึกษาพบว่าเราสามารถใช้วิธีการที่เป็นนวัตกรรมที่หลากหลายเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ ซึ่งส่วนใหญ่รวมถึง: ลดข้อบกพร่องและการเคลื่อนที่ในชั้นอีพิแทกเซียล ปรับปรุงประสิทธิภาพการโดปชนิด n และชนิด p เพื่อสร้างฟิล์มนำไฟฟ้าเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการฉีดกระแสไฟฟ้า การออกแบบโครงสร้างอุปกรณ์เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการสกัดแสงและประสิทธิภาพการแปลง และใช้ควอนตัมเวลล์และสิ่งกีดขวางชนิดใหม่ที่ใช้ AlGaN ในบริเวณที่ปล่อยแสงที่ใช้งาน

  เราปลูกโครงสร้างเฮเทอโรของ UV LEDs ของเราบนแซฟไฟร์ ซึ่งเป็นสารตั้งต้นโปร่งใสราคาถูก เราหลีกเลี่ยงการใช้สารตั้งต้น AlN คริสตัลเดี่ยวเนื่องจากมีราคาแพงเกินไป ข้อเสียของแซฟไฟร์คือมีแลตทิซและการขยายตัวทางความร้อนที่ไม่ตรงกับไนไตรด์ ซึ่งส่งผลให้คุณภาพคริสตัลไม่ดีและไม่เอื้อต่อการรวมตัวกันแบบแผ่รังสีของผู้ให้บริการในบริเวณที่ใช้งาน เพื่อแก้ไขปัญหานี้ เราหันไปใช้สารตั้งต้นแซฟไฟร์แบบมีลวดลายที่มีโครงสร้างพีระมิดบนพื้นผิวและเติบโตฟิล์ม AlN คุณภาพสูงแบบอีพิแทกเซียลโดยใช้การเติบโตด้านข้าง จากความกว้างครึ่งหนึ่งของเส้นโค้งร็อคกิ้งของการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ เราอนุมานว่าความหนาแน่นของการเคลื่อนที่ของฟิล์มมีค่าน้อยกว่า 3 x 108 cm-2 นอกจากนี้ เราได้ทำการทดสอบพื้นที่ซึ่งกันและกัน ซึ่งแสดงให้เห็นว่าความเค้นของอีพิเลเยอร์ถูกปล่อยออกมาอย่างสมบูรณ์ จากการค้นพบเหล่านี้ เราทราบว่าการลดการเคลื่อนที่สามารถยับยั้งการรวมตัวกันแบบไม่แผ่รังสีในบริเวณที่ใช้งานของ UV LEDs และท้ายที่สุดจะปรับปรุงประสิทธิภาพการรวมตัวกันแบบแผ่รังสีของอุปกรณ์เหล่านี้