发光二极管特性及其改进办法

用半导体P—n结把电流转换成光的器件总称为发光二极管。因此它包括通常的自然光发光二极管,激光二极管以及具有电、光开关性能(P—n—P—n结构)的二极管等。发光二极管材料主要有GaAs,GaP,Ga(As,P),(Ga,Al)As等。其中有的已有商品。除此之外,正在研究(Ga,In)P,GaN,SiC等其他材料。本文介绍了用典型的发光材料制成的一般发光二极管。做为发光二极管的特性,首要的问题是发光效率,对可见发光二极     

高效氮化稼发光二极管

法国冈市的RTC实验室和应用物理及电子学实验室联合研制成功高效的绿色和蓝色氮化镓(GaH)发光二极管。在蓝宝石衬底上相继生长n型掺杂的GaN层和p型掺杂的GaN层。制得的蓝色发光二极管外     

基于混合主体结构的溶液法制备的高效蓝色磷光OLED

为了提高蓝色有机发光二极管的效率,本文借助溶液法采用TcTa和CzSi混合主体,制备了蓝色磷光有机发光二极管（PHOLEDs）。此外,针对三种电子传输材料Tm3PyP26PyB、TmPyPB和TPBi进行了优选,以进一步优化器件的效率。本文通过优化混合主体材料的掺杂比例和电子传输材料的选择,不断提高器件的效率。最终,当TcTa∶CzSi的掺杂比为6∶1、电子传输层TPBi为70 nm时器件性能最优,其最大亮度(B_max)、电流效率(CE_max)、功率效率(PE_max)和外量子效率(EQE_max)分别为6 662 cd·m^-2、39.40 cd·A^-1、23.33 lm·W^-1和19.7%。此外,即使在1 000 cd·m^-2的实际亮度下,电流效率和外量子效率仍高达33.43 cd·A^-1和16.7%。     

LED照亮世界——2014年度诺贝尔物理学奖介绍

三位科学家共享2014年诺贝尔物理奖,表彰他们发明蓝色发光二极管.这项发明引发了固体照明革命,LED正在照亮我们的世界,造福于全人类.本文追溯了氮化镓材料和蓝色发光二极管的发展历史,回顾了重要的历史事件.III簇氮化物是直接带隙半导体材料,发光范围紫外到红外,覆盖整个可见光区,是理想的光电器件材料.同时,具有优越的物理性质,在高温、高能、高频微波器件以及高压电子电力器件都有广泛的应用.     

正向偏压ZnS二极管中的蓝色发射

最近人们对宽禁带半导体如GaN和ZnS的蓝色发光二极管表现出较大的兴趣。在这些材料中,ZnS是特别吸引人的,因为它是一种高效的磷光体,且其光致发光和阴极射线发光特性是人们熟知的。 我们成功地观测了正向偏压下ZnS二极管中(MIS结构)的稳定而高效的蓝色发射。由目前的二极管得到的高达5×10~(-4)的外部量子效率是蓝色场致发光方面报导的最高数值,鉴于本工作正处在初始阶段,因此上述结果是鼓舞人心的。     

可变色的ZnSe:Er3+ MIS发光二极管

本文首次利用高场和低场激发下的有效发光中心,设计和制备了随外加电压极性改变而变色的ZoSe:Er3+ MIS发光二极管。这种发光二极管在正向电压激发下得到蓝色发光,而在反向电压激发下得到绿色发光。     

异质的卤化物一硅磷光体

W.Lehmann在J.Electrochem.Soc.122(6)p.748上专门报导一类高效的卤化物—硅异质光致发光磷光体(紫外激发)以(CaCl_2—SiO_2):Eu~(2 ),Mn~(2 )为代表。这种磷光体含90％的SiO_2,含10％的CaCl_2或其它卤化物。当用Eu~(2 )激活时,发紫色到蓝色的光,当用Eu~(2 ) Mn~(2 )激活时则发黄色到红色光。经分析,这种材料是     

发光二极管特性的测定

为了使人们进一步对发光二极管应用技术的发展有所了解,本文叙述了与用户和生产单位都有关系的元件特性测试法。作为具体的例子,主要以三菱电机制造的红色发光二极管ME112为例来说明。 发光二极管是利用半导体物质作为材料,伴随p—n结的少数载流子注入而发光的半导体元件。 作为这种料材的半导体物质有多种,但是,现在实用的料材有Ⅲ-Ⅴ族的GaAs、GaP,与此相同还有Ⅲ—Ⅴ族AlAs和GaAs的混晶     

磷化镓场致发光二极管

本文叙述了具有S形I-U特性的绿色和红色发光光源,它是一种外延p—n—p—n结构的GaP场致发光二极管。 论述了这类管子的电学场致发光特性和参数,表明磷化镓场致发光二极管的特性和由其他材料制成的发光二极管的特性相似。     

蓝色荧光有机发光二极管中的激子-电荷相互作用

有机发光二极管(OLED)作为新一代显示技术已广泛商用,但蓝光有机发光二极管在效率和稳定性等方面仍存在不足,虽用磷光染料能明显地提高效率,其制作成本之高却限制了产业化发展.因此,本文对蓝色荧光有机发光二极管中的效率滚降现象进行了深入探究.首先,从稳态和瞬态两个角度研究了电子电流和空穴电流对单极器件光致发光行为的影响,表明空穴对激子的淬灭效果更显著.实验证明激子-电荷相互作用是荧光OLED中效率滚降的主要机制,且激子主要是被束缚电荷淬灭而非移动电荷.另一方面制备了不同掺杂浓度的有机发光二极管器件以探究掺杂浓度对激子-极化子相互作用的影响,得到了综合性能较好的蓝色有机荧光器件,分析表明调控发光层电荷俘获可以平衡界面堆积电荷和发光层束缚电荷对激子的淬灭.本文完善了激子-极化子淬灭的内在机制,给减缓蓝色荧光有机发光二极管的效率滚降提供了有益参考.     

高效率缓变带隙Ga_(1-x)Al_xA_s发光二极管

外量子效率高达27％、几何形状简单(划成矩形方块)的新型发光二极管已研制成功。二极管所用材料是采用一次多片液相外延技术制得的,此材料中的Al组份有一很大的梯度。除去GaAs衬底,就可以利用这个梯度,使光子沿着吸收非常低的路经,从外延层开始生长这边射出。这种发光二极管的光谱分布可以在很大的范围内变化。加速老化研究表明,这种二极管具有很高的可靠性。     

p—n结型硫硒化锌和硒化锌发光二极管

宽禁带的Ⅱ—Ⅵ族化合物半导体,由于其发光效率高而一直受到重视,一种明显的应用乃是P—n结的发光二极管。但是,在以往,这些材料只能形成n型,不能形成P型。我们用一种与通常不同的工艺——向 n型衬底中扩散,成功地得到稳定的低阻 P型 ZnS_xSe_(1-x) 和ZnSe,并制成了低阻的发光二极管。扩散过程由两步完成:首先是淀积过程继之是驱入过程。用镓、铟和纯制作P型材料。(i)Ⅲ(A)族元素仅在大量掺杂时起作用。(ii)P型迁移率为空穴浓度的函数;温度关系表明能级是浅的。(iii)发光二极管具有低电阻;在势垒电压以上,光输出与电流成线性关系。(iv)在势垒电压以下,观测到结上的发生电流n=2,对于最佳的二极管其外量子效率估计约为1％。     

双结多色发光二极管

——在GaAs:Si—GaAsP异质结基片上涂复NaYF_4:Yb,Er磷光体,已经研制出具有多色性能的发光二极管。这种双结单个管芯的发光二极管,其绿光和红光强度具有中心对称分布。调整磷光体厚度,可以得到介于绿光和红光之间的中间光色。在电流密度30A/cm~2的情况下,每种颜色光的亮度都高于100 fL,绿光的功率转换效率为 2—3×10~(-4)。对于单个GaAs:Si发光二极管,由于红外光在 GaAsP层中的折射,在20A/cm~2时,亮度低于250fL。     

色彩转换膜对白色有机电致发光光谱的影响

利用蓝色有机发光二极管激发荧光色彩转换膜的方法,制备了一种新型的白色有机电致发光器件。蓝色有机发光二极管的发光层采用4,4’-Bis(carbazol-9-yl)biphenyl(CBP)主体掺杂高效蓝色荧光染料N-(4-((E)-2-(6-((E)-4-(diphenylamino)styryl)naphthalen-2-yl)vinyl)phenyl)-N-phenylbenzenamine (N-BDAVBi)来制备。有机/无机复合色彩转换膜是将有机荧光颜料VQ-D25和无机荧光粉掺铈钇铝石榴石(YAG∶Ce3+)按一定的重量比均匀分散到-[CH₃CH₂COOCH₃]_n-(PMMA)中来制备。获得了色稳定性较高的白色有机电致发光器件。当驱动电压由6升至14 V时,器件光谱非常稳定且CIE色坐标仅从(0.354,0.304)变化到(0.357,0.312),其最高电流效率约为5.8 cd·A-1(4.35 mA·cm-2),最高亮度为16 800 cd·m-2(14 V)。     

ZnSe—SnO_2异质结的注入式场致发光

引言 近年来,人们很注意用于信息处理光电装置的高效发光管。用Ⅲ—Ⅴ族元素,同质p—n结制作的发红和绿光的发光二极管取得了很大进展。但是,直到目前为止,还没有作出发浅蓝色的高效发光二极管。为此,具有宽禁带(>2.7电子伏)的半导体,如ZnS、ZnSe、GaN、AlN和SiC可能是很有前途的。其中直接跃迁的材料ZnSe是最有前途的,因为它的晶体制备工艺简单。本文报导了ZnSe—SnO_2异质结的实验结果。     

掺杂与Al组分对AlGaInP四元系LED发光效率的影响

在AlGaInP四元系双异质结发光二极管(DH—LED)的材料生长过程中,限制层的Al组分与P型掺杂浓度的确定有较大的随意性,这对LED的发光不利。通过分析载流子在发光二极管(LED)双异质结中的输运情况,得到了在不同的P型掺杂程度下,限制层Al组分与LED发光效率的关系,从而可以探索P型掺杂与Al组分对发光效率影响的规律,得到的结论对于LED的器件结构设计以及MOCVD材料生长有一定的指导意义。     

高亮度高效率蓝色聚合物发光二极管

蓝色聚合物发光二极管是人们关注的课题,前不久,我们报道[1]了利用ITO/PVCz/BBOT/Mg·Ag结构达到亮度1700cd/m2,量子效率0.2%的蓝色器件.在本文中我们报道以掺杂perylene(PRL)和triphenylamine(TPA)的poly(N-vinylcar-bazole)(PVCz)为空穴传输层,以PBD为空穴锁住层,Alq为电子注入层的器件,其亮度达6100cd/m2,量子效率达0.7500,流明效率0.451m/W的蓝色发光器件.就我们所知,这个亮度是蓝光中最高的亮度.     

利用复合色彩转换膜实现白色有机电致发光

利用蓝色有机发光二极管激发荧光色彩转换膜的方法,制备了一种新型的白色有机电致发光器件.蓝色有机发光二极管的发光层采用在4,4′-Bis(carbazol-9-yl)biphenyl(CBP)主体中掺杂高效蓝色荧光染料N-(4-((E)-2-(6-((E)-4-(diphenylamino)styryl)naphthalen-2-yl)vinyl)phenyl)-N-phenylbenzenamine(N-BDAVBi)来制备.有机/无机复合色彩转换膜是将有机荧光颜料VQ-D25和无机荧光粉钇铝石榴石(YAG)按一定的重量比均匀分散到-[CH3CH2COOCH3]n-(PMMA)中经涂敷、固化而成.通过与单纯有机或无机色彩转换膜的比较及调整复合转换膜本身的厚度和荧光颜料的掺杂比例来优化白光器件的发光光谱,获得了色稳定性较高的白色有机电致发光器件.当驱动电压由6V升至14V时,器件的色坐标仅在(0.354,0.304)和(0.357,0.312)之间变化,其最高电流效率约为5.8cd/A(4.35mA/cm2),最高亮度为16800cd/m2(14V).     

利用复合色彩转换膜实现白色有机电致发光

利用蓝色有机发光二极管激发荧光色彩转换膜的方法,制备了一种新型的白色有机电致发光器件.蓝色有机发光二极管的发光层采用在4,4′-Bis(carbazol-9-yl)biphenyl(CBP)主体中掺杂高效蓝色荧光染料N-(4-((E)-2-(6-((E)-4-(diphenylamino)styryl)naphthalen-2-yl)vinyl)phenyl)-N-phenylbenzenamine (N-BDAVBi)来制备.有机/无机复合色彩转换膜是将有机荧光颜料VQ-D25和无机荧光粉钇铝石榴石(YAG)按一定的重量比均匀分散到-[CH3CH2COOCH3]n- (PMMA)中经涂敷、固化而成.通过与单纯有机或无机色彩转换膜的比较及调整复合转换膜本身的厚度和荧光颜料的掺杂比例来优化白光器件的发光光谱,获得了色稳定性较高的白色有机电致发光器件.当驱动电压由6 V升至14 V时,器件的色坐标仅在(0.354,0.304)和(0.357,0.312)之间变化,其最高电流效率约为5.8 cd/A(4.35 mA/cm2),最高亮度为16 800 cd/m2(14 V).     

简化双色发光二极管的驱动条件

据报,Texas公司研制了一种新的双色发光二极管,解决了驱动条件复杂的问题。这种发光二极管直流输入范围是10—50mA,分别发出红光和绿光,而以前的管子发绿光需用约200mA的平均输入。 输入电流更高,需特殊驱动线路用以防止管子过热,这引起发光颜色向长波移动。如欲获得600mA的峰值电流(占空因数为0.5％)必须用脉冲发生线路。