对发光二极管效率跌落的探讨

如果发光二极管(简称为 LED)不再仅仅用于指示灯或者数字显示器，而是将它们应用到建筑物或街道照明时，氮化镓基半导体就成为大家关注的焦点。氮化镓基LED的主要魅力是它们的效率。从理论上看，向LED注入电子—空穴对所需的能量与它们在复合时发射光子的能量几乎相当，但实际上有一些电子和空穴在复合时并不发生辐射，称为无辐射事件。2007年，美国飞利浦照明公司的工程师们曾给出一个实验报告，报告表明：这些无辐射事件发生的概率是与注入电流密度 n 的三次方成正比。LED的内部量子效率是与 n 的平方成正比的。因此单位电子—空穴对所产生的光子数将会在超出某个电流密度阈值时急剧下降，这种下降现象被称为跌落(droop)。对于氮化镓基发光二极管来说，合适的电流密度约为10 A/cm2。