廈門大學一個研究小組通過在高(gāo)鋁組分氮化物深紫外線(xiàn)發光二極管表麵覆蓋一層超薄鋁膜,破解了製約這一發光器件得以更廣泛應用的“光抽(chōu)取效率”關鍵難題,為未來此類器件在醫(yī)療、環保、軍事(shì)等領域的產業化應用開啟新的方法和思路。日前,這一研究(jiū)成果刊登在《自然》出版集團旗下的在線開放刊物《科學報道》上。
所謂深紫外線,是指波長短於280納米的紫外線。這種光源可在(zài)水及空氣淨化、疾病治療、信息技術等領域發揮獨特作用。但長期以來,受限於高鋁組分氮化(huà)物本征特性和製備工藝,從發光二極管(guǎn)抽取深紫(zǐ)外線的效率非(fēi)常低,這也就意味著電轉化為可用光的部分很少,造成了光能流失,大大製約了深紫外(wài)線發光二極管的更廣泛應用。
廈大物理與機電工程學院教授康俊勇研究組下(xià)的課題小組經過幾年攻關,課題小組(zǔ)副教授黃凱與博士生高娜等借用一個超薄鋁膜破解了(le)這一難題。當在一個深紫外線發光二極管表麵(miàn)鍍(dù)上一層僅有5納米的超薄鋁膜時,這層鋁膜不但沒有像傳統鏡子一樣將器件發出的光更多地反射回去,反而巧妙地將器件向側麵射(shè)出的光收(shōu)集起來,穿(chuān)過(guò)鋁膜層,神奇地從正麵射出,實現了光抽取(qǔ)效率的提高。
黃凱解釋說,這(zhè)是因為當鋁膜做(zuò)得非(fēi)常薄之後,其(qí)中的納米效應使它不同於傳統鏡子將光反射回去,而是集中吸收,實現光的收集和正麵(miàn)發射。
試驗表(biǎo)明,這層(céng)鋁製“外衣(yī)”對紫外線發光(guāng)二極管光(guāng)抽取效率的貢獻度(dù)將隨波長的(de)不同而不同(tóng)。一(yī)般說來,波長越短的光,效率越高。數據顯示,同是鍍上這層鋁膜,波(bō)長約310納米的紫外線發光二(èr)極管,光抽(chōu)取效率可提高約20%;波長約290納米的紫外線發(fā)光二極管,光抽(chōu)取(qǔ)效率可提高約(yuē)50%;而對於波長約280納米的(de)深紫外線發光二極(jí)管來說,光抽(chōu)取效率則可提高130%。
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