基于p-ZnO:Fe準三維納米結(jié)構(gòu)/n-GaN異質(zhì)結(jié)的免藍光橘色LED的研究
白光LED普遍包含藍光發(fā)射,大量應(yīng)用于電腦顯示器、數(shù)碼電子產(chǎn)品顯示屏、手機、電視、甚至汽車車燈、霓虹燈中。但是藍光會使眼睛內(nèi)的黃斑區(qū)毒素量增高,而長期暴露在藍光下也會誘發(fā)白內(nèi)障甚至失明。橘光可以促進淋巴循環(huán),抑制色素分解,可用于治療過敏性皮膚病,靠近紅光的波段可以提高細胞活性促進新陳代謝。此外,免紫外的橘紅光能避免紫外線對植物生長的損害,進而促進植物的光合作用。因此,免藍光的橘色光LED在搭建植物工廠和光治療方面都具有潛在的應(yīng)用前景。
武漢光電國家實驗室、物理學(xué)院教授高義華團隊近年來一直致力于基于ZnO一維納米材料的光電器件研究。團隊與材料科學(xué)與工程學(xué)院翟天佑教授,國家脈沖強磁場中心的韓一波副教授等人合作,利用過渡金屬Fe元素對ZnO進行摻雜,通過一步化學(xué)氣相沉積方法,研制出了免藍光的橘光p-ZnO:Fe準三維納米結(jié)構(gòu)/n-GaN異質(zhì)結(jié)LED。通過各種元素分析,場效應(yīng)晶體管測試,I-V測試,證明Fe成功摻雜ZnO準三維納米結(jié)構(gòu)并形成p型導(dǎo)電。CL光譜和低溫PL(4.65K)光譜分析發(fā)現(xiàn), Fe元素摻雜在ZnO能帶中形成穩(wěn)定的受主能級與深能級。電致發(fā)光測試結(jié)果表明,該p-ZnO:Fe準三維納米結(jié)構(gòu)/n-GaN異質(zhì)結(jié)LED,在6-16V工作電壓下發(fā)射色溫穩(wěn)定在2574K左右的橘色光。 2017年6月14日,該項成果“基于Fe摻雜p-ZnO納米結(jié)構(gòu)/n-GaN異質(zhì)結(jié)光電二極管的免藍光橘色發(fā)光二極管研究”(Fe-Doped p-ZnO Nanostructures/n-GaN Heterojunction for“Blue-Free”O(jiān)range Light-Emitting Diodes)發(fā)表在Adv. Opt. Mater (https://doi.org/10.1002/adom.201700146)上。該研究得到了國家自然科學(xué)基金(11374110, 11674113和51371085)的資助。 |