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廈門(mén)大學(xué)一個(gè)研究小組通過(guò)在高鋁組分氮化物深紫外線(xiàn)發(fā)光二極管表面覆蓋一層超薄鋁膜，破解了制約這一發(fā)光器件得以更廣泛應用的“光抽取效率”關(guān)鍵難題，為未來(lái)此類(lèi)器件在醫療、環(huán)保、軍事等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應用開(kāi)啟新的方法和思路。日前，這一研究成果刊登在《自然》出版集團旗下的在線(xiàn)開(kāi)放刊物《科學(xué)報道》上。 所謂深紫外線(xiàn)，是指波長(cháng)短于280納米的紫外線(xiàn)。這種光源可在水及空氣凈化、疾病治療、信息技術(shù)等領(lǐng)域發(fā)揮獨特作用。但長(cháng)期以來(lái)，受限于高鋁組分氮化物本征特性和制備工藝，從發(fā)光二極管抽取深紫外線(xiàn)的效率非常低，這也就意味著(zhù)電轉化為可用光的部分很少，造成了光能流失，大大制約了深紫外線(xiàn)發(fā)光二極管的更廣泛應用。 廈大物理與機電工程學(xué)院教授康俊勇研究組下的課題小組經(jīng)過(guò)幾年攻關(guān)，課題小組副教授黃凱與博士生高娜等借用一個(gè)超薄鋁膜破解了這一難題。當在一個(gè)深紫外線(xiàn)發(fā)光二極管表面鍍上一層僅有5納米的超薄鋁膜時(shí)，這層鋁膜不但沒(méi)有像傳統鏡子一樣將器件發(fā)出的光更多地反射回去，反而巧妙地將器件向側面射出的光收集起來(lái)，穿過(guò)鋁膜層，神奇地從正面射出，實(shí)現了光抽取效率的提高。 黃凱解釋說(shuō)，這是因為當鋁膜做得非常薄之后，其中的納米效應使它不同于傳統鏡子將光反射回去，而是集中吸收，實(shí)現光的收集和正面發(fā)射。 試驗表明，這層鋁制“外衣”對紫外線(xiàn)發(fā)光二極管光抽取效率的貢獻度將隨波長(cháng)的不同而不同。一般說(shuō)來(lái)，波長(cháng)越短的光，效率越高。數據顯示，同是鍍上這層鋁膜，波長(cháng)約310納米的紫外線(xiàn)發(fā)光二極管，光抽取效率可提高約20%；波長(cháng)約290納米的紫外線(xiàn)發(fā)光二極管，光抽取效率可提高約50%；而對于波長(cháng)約280納米的深紫外線(xiàn)發(fā)光二極管來(lái)說(shuō)，光抽取效率則可提高130%。（科技日報） |
