Доказано: при большом токе эффективность светодиодов падает


В результате исследований могут быть получены светодиоды с лучшей светоотдачей.

Ученые из Политехнического института Ренсселера (СЩА) подтвердили наличие зависимости между падением эффективности светодиодов при большом токе и подвижностью носителей. В результате исследований могут быть получены светодиоды с лучшей светоотдачей.

«Снижение эффективности, впервые обнаруженное в 1999 г., было основным препятствием в конструировании светодиодных ламп, предназначенных, например, для домашнего освещения, которое требует экономичности от широко направленных и ярких ламп, — заявили в институте Ренсселера. — Опубликованная в Applied Physics Letters (научный журнал Американского института физики) работа описывает, как под воздействием большого тока происходит проникновение электрического поля в область p-типа светодиода, позволяя электронам покидать активную область, где в противном случае они бы рекомбинировали с дырками для излучения фотонов — механизм, ранее предполагаемый, но не доказанный».

Зависимость прямого падения напряжения на светодиоде (В) от тока (мА).
Светодиод типа GaInN с длиной волны 440 нм и площадью кристалла 1 кв.мм.
Черная линия – напряжения начала снижения эффективности, красная линия – напряжение начала сильной инжекции. 

«Мы обнаружили точную корреляцию между началом нарастания поля и началом снижения эффективности. Это является явным свидетельством того, что тут действует механизм утечки электронов, и мы можем описать его количественно, — сообщил исследователь Дэвид Мэйярд (David Meyaard). — Например, в одном из результатов представленных в работе, мы показываем начало сильной инжекции и начало снижения эффективности, и вы можете увидеть насколько точно они коррелируют. Это не было возможным ранее, поскольку не существовало теоретической модели, которая бы описывала как на самом деле происходит утечка электронов».

«Если дырки и электроны имеют близкие свойства, то наблюдается симметрия: они встретятся посредине, где находится квантовая яма, и где они рекомбинируют, — сообщил профессор Фред Шуберт (Fred Schubert). — Вместо этого мы имеем структуру вещества, в которой электроны значительно более мобильны, чем дырки. И потому как они очень мобильные, они легче рассеиваются и к тому же сильнее реагируют на электрическое поле. Из-за этой асимметрии или неравенства мы имеем склонность электронов к вылету из квантовой ямы. И таким образом, они не встречают дырку в активной области и не излучают свет».

Основываясь на этой теоретической модели Мэйярд и Шуберт продолжат поиск структур светодиодов, в которых этот эффект снижен.

Название работы в Applied Physics Letters: «Определение причины снижения эффективности GaInN светоизлучающих диодов с помощью корреляции начала сильной инжекции с началом снижения эффективности».

Читайте также:
Новые светодиоды Seoul Semiconductor с рекордной яркостью
Plessey представила образцы светодиодов GaN-на-кремнии
Актуальные тенденции рынка светодиодного освещения в 2013 г.
Рекорд прототипа инфракрасного светодиодного кристалла от Osram
Cree совершила прорыв по показателю цена/эффективность светодиодов
Cree выпустила светодиод с рекордным световым потоком

Источник: Electronics Weekly

Оставьте отзыв

Ваш емейл адрес не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *