يُظهر فريق WHU كفاءة كمية محسّنة لمصابيح LED للأشعة فوق البنفسجية من خلال إدخال طبقة حجب الإلكترون الفائقة AlInGaN / AlGaN.
أبلغ فريق بحثي بقيادة Shengjun Zhou في جامعة Wuhan عن تصميم خاص لطبقة حجب الإلكترون (EBL) لتحسين كفاءة الثنائيات الباعثة للضوء فوق البنفسجي (UV LEDs). لقد اقترحوا طبقة حجب الإلكترون الفائقة AlInGaN / AlGaN (SEBL) لتعزيز الكفاءة الكمومية لمصابيح LED فوق البنفسجية بحوالي 371 نانومتر.
اكتسبت مصابيح LED للأشعة فوق البنفسجية اهتمامًا متزايدًا بالتطبيقات الهائلة ، مثل الطباعة الحجرية والمعالجة الطبية والطباعة ثلاثية الأبعاد واستشعار الغاز وإضاءة المصنع ومصادر ضخ مصابيح LED البيضاء. ومع ذلك ، فإن الكفاءة الكمية المنخفضة نسبيًا لمصابيح LED للأشعة فوق البنفسجية تعيق استخدامها على نطاق واسع ، مقارنةً بالنظيرات المرئية.
أثبت الباحثون أن إدخال AlInGaN / AlGaN SEBL يمكن أن يحقق مصابيح LED للأشعة فوق البنفسجية عالية الكفاءة عن طريق تعديل نطاق الطاقة. يمكن لنطاق الطاقة الأقل ميلًا للآبار الكمية بسبب تأثير استرخاء الإجهاد لـ SEBL أن يخفف من فصل وظائف الموجة الحاملة. سيؤدي ارتفاع الحاجز الفعال المتزايد للإلكترونات والشقوق في نطاق التوصيل لـ SEBL إلى منع تسرب الإلكترون بشكل فعال.
علاوة على ذلك ، يمكن أن تجذب المسامير في شريط الستارة SEBL الثقوب ، مما يسهل حقن الفتحات في المنطقة النشطة. من خلال الاستفادة من هذه المزايا المهمة ، يُظهر مصباح UV LED المزود بـ AlInGaN / AlGaN SEBL طاقة خرج إضاءة أعلى بنسبة 21 بالمائة وجهد أمامي أصغر ، مقارنةً بمصباح UV LED المزود بـ AlInGaN EBL.
تظهر الصور أعلاه (أ) صور مقطعية TEM لهيكل مصابيح LED للأشعة فوق البنفسجية. (ب) صورة EL لشريحة UV LED عند 60 مللي أمبير.
تصميم طبقة عازلة للإلكترونات ذات شبكية فائقة عقلانية لتعزيز كفاءة الكم من 371 نانومتر من الصمامات الثنائية الباعثة للضوء فوق البنفسجي&# 39 ؛
