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加入硼可解決LED發光效率下降現象
陜西朗森智能光電科技有限公司 www.xpat.cc 密西根研究團隊11月發表最新研究，發現將化學元素硼（Boron）加入氮化銦鎵 （INGan） 材料可以讓LED半導體的中間層（middle layer）厚度變大，解決發光效率隨著注入電流的提高而下降的現象。這項研究已經刊登于應用物理學快報（Applied Physics Letters）。
發光二極管（Light-emitting diode）半導體由帶有正電性質的P型半導體和帶有電子的N型半導體組合，通電后具有正電性質的電洞（hole） 會和電子（electron）結合并產生光，在中間層的所使用的材質將決定波長長短。
電子和電洞移動到中間層時，有太多的電子同時被擠壓到中間層，會使其相互碰撞、無法有效的和電洞結合，降低發光效率，而這種情形又稱之為歐格再結合（Auger recombination）。
而要解決這項問題的辦法是增加中間層的厚度，好讓電子和電洞有足夠的空間；然而要增加中間層的厚度卻沒有想象中容易。
因為LED半導體是晶體狀，原子間有其固定排列規則，而該特定間距又稱為晶體參數（lattice parameter）。當晶體材料相互層疊生長時，它們的晶格參數必須相似，原子排列規則與材料連接處才能匹配，否則材料會變形。
研究者Williams和Kioupakis透過預測模型發現，將硼加入氮化銦鎵，可以增加中間層的厚度，以利電子和電洞結合。BInGaN材料發出的光的波長也非常接近于氮化銦鎵的波長，可以調整出不同的顏色。
這項研究是否能實際在實驗室產出還是未知數，而究竟要摻入多少的的硼元素也是一項挑戰，但是密西根研究團隊的發現對新型LED的研發是一大貢獻。 |
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