近日，美國佐治亞理工學(xué)院的研究人員利用氧化鋅納米線大幅提升了氮化鎵LED將電流轉(zhuǎn)化為紫外線的效能進行培訓。
通過在納米線上施加機(jī)械應(yīng)變組成部分，佐治亞理工學(xué)院的研究人員在其中制造了壓電電勢可靠保障。該電勢被用于調(diào)整電荷的傳輸自然條件，并加強(qiáng)LED的載子注入。這種壓電電勢對于光電設(shè)備的控制被稱為壓電-光電效應(yīng)開展。這一效應(yīng)可增加電子和空穴重新結(jié)合以產(chǎn)生光子的速率互動互補，并通過提升發(fā)光強(qiáng)度和增加注入電流，加強(qiáng)設(shè)備的外部效能意向，使其提升4倍之多意料之外。
該校材料科學(xué)和工程系董事教授王中林表示，從實際情況來看形式，這個新效應(yīng)可對光電過程產(chǎn)生諸多影響置之不顧，包括提升照明裝置的能源效率等。傳統(tǒng)的LED一般使用量子阱等結(jié)構(gòu)囚禁電子和空穴數字化，這需要兩者長時間保持足夠靠近以進(jìn)行重組方便。電子和空穴靠近的時間越長，LED裝置的效率就越高各領域。雖然一般LED的內(nèi)部量子效率能達(dá)到80%應用領域，但傳統(tǒng)的單p-n結(jié)點薄膜LED的外部效率卻只有3%。
新裝置內(nèi)的氧化鋅納米線構(gòu)成了p-n結(jié)的n進行培訓，氮化鎵薄膜則可作為其中的p.自由載子將被囚禁在這個界面區(qū)域內(nèi)實現。壓電-光電效應(yīng)可在對設(shè)備施加0.093%壓應(yīng)力的情況下，使發(fā)光強(qiáng)度提升17倍組織了，令結(jié)點電流增強(qiáng)4倍，從而使光電轉(zhuǎn)化率提高約4.25倍說服力。而在合適外應(yīng)力的作用下搶抓機遇，新裝置的外部效率可達(dá)到7.82%，大大超過了傳統(tǒng)LED的外量子效率表示。
研究小組制成的LED能發(fā)出波長約為390納米的紫外線全面闡釋，但王中林教授認(rèn)為未來可延伸至可見光范圍，適用于各類光電設(shè)備競爭力所在。目前貢獻法治，高效的紫外線發(fā)射器在化學(xué)、生物發展需要、航空航天攻堅克難、軍事和醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域都有需要。
王中林教授還表示顯示，此次研究開辟了利用壓電-光電效應(yīng)調(diào)整光電設(shè)備的新領(lǐng)域雙向互動。大幅提升LED照明設(shè)備的效率有望帶來可觀的能源節(jié)約，這對于在綠色和可再生能源技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用而言十分重要，此外品牌，這一發(fā)現(xiàn)還能應(yīng)用于其他由電場控制的光學(xué)器件上深入開展。
