LED通用照明進(jìn)入到規(guī)模性爆發(fā)的關(guān)鍵時期，進(jìn)一步提高LED的發(fā)光效率和降低LED的制備成本仍然非常重要。目前，在外延方法、能量轉(zhuǎn)換效率、熱能管理、生產(chǎn)設(shè)備和工藝過程控制方面，LED仍有大幅提升空間。材料與裝備技術(shù)對于LED性價比的提升至關(guān)重要，也是LED照明市場獲得發(fā)展的關(guān)鍵推動力。
在今年一年一度的半導(dǎo)體照明國際盛會--第十三屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇（SSLCHINA2016）期間。在 “材料與裝備技術(shù)分會”聚攏了該領(lǐng)域一大批國際專家和企業(yè)家，暢談產(chǎn)業(yè)核心材料及重大裝備新進(jìn)展，聚焦國產(chǎn)化裝備及材料新進(jìn)展。分會主持由中科院半導(dǎo)體研究所研究員、中科院半導(dǎo)體照明研發(fā)中心副主任王軍喜和佐治亞理工大學(xué)教授Russell Dupuis共同擔(dān)任。
會上，來自美國新澤西理工學(xué)院電子與計算機(jī)工程系助理教授Hieu P T NGUYEN分享了“III族氮化物納米線LED和激光器：下一代照明技術(shù)”主題報告。
Hieu P T NGUYEN表示，未來固態(tài)照明的一大挑戰(zhàn)是所有基于半導(dǎo)體的全彩色LED的發(fā)展，包括單片集成藍(lán)色，綠色，和紅色的器件，這些器件具有超高效、長期穩(wěn)定性和顏色可調(diào)發(fā)射。采用了常規(guī)的GaN基量子井異質(zhì)結(jié)器件，然而，已經(jīng)被他們的低效率和綠色到紅色光譜范圍的效率下降嚴(yán)重限制了。
最近的研究表明，這些關(guān)鍵的挑戰(zhàn)可以通過使用III族氮化物納米線異質(zhì)結(jié)構(gòu)解決。在此背景下，我們研究了InGaN / GaN / AlGaN點(diǎn)在納米核殼結(jié)構(gòu)的外延和內(nèi)在特征，在幾乎無缺陷的GaN納米線中結(jié)合自組織的InGaN量子點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)在的白光發(fā)射。
通過設(shè)計載流子動力學(xué)，我們表明，此種III族氮化物納米線LED可以在藍(lán)色，綠色和紅色光譜范圍內(nèi)呈現(xiàn)出高效率的發(fā)射。我們已經(jīng)證明，無磷納米白光LED可進(jìn)行高輸出功率操作，可在暖色和冷色的白色區(qū)域提供前所未有的高顯色指數(shù)~ 92-98。我們還發(fā)明了單片集成高效RGB LED技術(shù)，包括硅和藍(lán)寶石襯底。
Hieu P T NGUYEN現(xiàn)場透露：“我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了可控、可調(diào)的彩色光震蕩。相關(guān)色溫可在1900 K到6800 K的范圍內(nèi)連續(xù)變化，同時保持優(yōu)良的顯色指數(shù)（CRI＞90）能力。這種高效率，顏色可調(diào)，小尺寸的LED陣列非常適合于智能照明和全彩色顯示。也將討論III族氮化物納米線異質(zhì)結(jié)構(gòu)可使高效固態(tài)紫外燈取代傳統(tǒng)水銀燈，用于水凈化和消毒潛力。也將展示導(dǎo)體激光器在 UV-B (280-315 nm) and UV-C (200-280 nm)上的初步操作。”
