科学家成功开发出纳米线UV LED,发光强度是同类 LED的五倍

美国国家标准与技术研究所（NIST）科学家成功开发出纳米线UV LED，由于采用了特殊类型的外壳，其发光强度是基于更简单外壳的同类LED产生的光强度的五倍。

UV LED的应用领域越来越广，包括聚合物固化、水净化和医疗消毒等。Micro LED也是可视显示器的焦点。日前，NIST科学家正在试验基于纳米线的LED，用于电子和生物应用的扫描探针针尖。

这款全新的、亮度更高的LED是NITS通过其在制造高质量氮化镓（GaN）纳米线领域的专业技术开发出来的。最近，研究人员一直在试验由掺硅GaN制成的纳米线核心，这种核心具有额外的电子，被由掺镁GaN制成的壳体包围，而这些壳体具有多余的缺失电子的“空穴”。当电子和空穴结合时，能量以光的形式释放，这一过程称为电致发光。

NIST研究团队此前曾展示过GaN LED，这种LED产生的光，来源于注入壳层的电子与空穴的重新结合。新研发的LED在壳层中添加了少量铝，从而减少了电子溢出和光重吸收造成的损失。

Nanotechnology杂志描述了最新的研究进展，这种亮度更高的LED是由纳米线制成，具有所谓的“p-i-n”结构，这是一种可将电子和空穴注入纳米线的三层设计。向壳层添加铝有助于将电子限制在纳米线核心，进而促进电致发光的亮度提升五倍。

该论文的主要作者Matt Brubaker解释道：“铝的作用是引入电流的不对称性，进而阻止电子流入壳层，虽然这样一来会降低效率，但是却可将电子和空穴限制在纳米线核心。”

纳米线测试结构的长约为440nm，壳厚度约为40nm。最终的LED，包括外壳，几乎比原先大了10倍。研究人员发现，加入到制造结构中的铝量取决于纳米线的直径。

研究团队小组长Kris Bertness表示，目前至少有两家公司正在开发基于纳米线的Micro LED，NIST就与其中一家公司签署了合作研发协议，以开发掺杂剂和结构表征方法。研究人员已经与扫描探针公司就在他们的探针针头中使用NIST LED进行了初步讨论，预计NIST很快会展示相关原型LED用具。