傳統(tǒng)方法是在元器件的活性區(qū)和p-氮化鎵層之間使用鋁氮化鎵電子束蝕刻（AlGaN EBL），但這個(gè)過(guò)程會(huì)形成一個(gè)高阻隔，對(duì)空穴注入過(guò)程產(chǎn)生不利影響。而NJIT提出的耦合量子阱方法可通過(guò)減少電子外溢來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，電子外溢是導(dǎo)致效率下降的主要原因。

在該研究中，研究團(tuán)隊(duì)考慮了三種不同的InGaN/GaN納米線LED結(jié)構(gòu)，其中，耦合量子阱方案中，在n-氮化鎵層與活性區(qū)之間有一個(gè)控制電子外溢的InGaN阱，而為了利用從活動(dòng)區(qū)溢出的電子，第二個(gè)InGaN阱就存在于活性區(qū)與p-氮化鎵層之間，以減少p-氮化鎵層的電子損耗，并提供藍(lán)光發(fā)射來(lái)相對(duì)控制LED器件的白光發(fā)射。

NJIT電子與計(jì)算機(jī)工程系的研究團(tuán)隊(duì)表示，最終制成的無(wú)電子束蝕刻的納米線全彩和白光LED顯示出約58.5%的高內(nèi)量子效率，無(wú)熒光粉白光發(fā)射非常穩(wěn)定，且效率幾乎沒(méi)有下降。

該團(tuán)隊(duì)已在富氮條件下，使用射頻等離子輔助分子束外延（RF plasma-assisted MBE）法（Veeco Gen II MBE）在硅（111）襯底上生長(zhǎng)InGaN/GaN納米線，并制備了表征器件。他們表示，最終制成的結(jié)構(gòu)展示了出色的電流電壓特性，與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，新結(jié)構(gòu)具備漏電流小、輸出功率高、外量子效率高等特點(diǎn)。

未來(lái)，研究團(tuán)隊(duì)將致力于研究InGaN/GaN核殼納米線LED中耦合量子阱的集成，以提高載流子分布的均勻性，增強(qiáng)活動(dòng)區(qū)的輻射復(fù)合。他們認(rèn)為，

這將有助于制備高外量子效率及高光輸出功率的核殼LED器件，并希望此類(lèi)納米線LED將應(yīng)用到未來(lái)的Micro LED顯示器中。

據(jù)悉，該研究結(jié)果已于2020年1月發(fā)表在《光學(xué)快報(bào)》（Optics Express）期刊上。