2種LED技術(shù)革新，帶來(lái)更高效的發(fā)光效率

LED技術(shù)為世界帶來(lái)巨大改變，除了顯示用背光源還有LED照明的應(yīng)用，而LED 技術(shù)也不斷在革新，帶來(lái)更高效的發(fā)光效率。

1. 堿土金屬取代稀土金屬，制造出高效LED白光

基本上LED都是以稀土金屬(rare earth metals)為原料，稀土金屬在地殼中的總蘊(yùn)藏量其實(shí)并不稀少，但卻以極稀比例分散于地殼表層土壤中。LED制造產(chǎn)業(yè)也漸漸面臨到稀土金屬不足的問(wèn)題，因此有研究者開(kāi)發(fā)出利用堿土金屬(alrali earth metal)來(lái)取代稀土金屬。

***國(guó)立清華大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)于2016年9月在科學(xué)期刊《ACS Nano》發(fā)表一篇文章，指出LED以堿土金屬鍶(Strontium)為基礎(chǔ)，搭建了金屬有機(jī)框架(Metal-Organic Frameworks，MOF)，在MOF的上下分別結(jié)合了石墨烯(graphene)等材料，構(gòu)成了可以直接發(fā)出白光的LED。

由于新材料制成的LED白光和自然光相近，并且不會(huì)發(fā)出強(qiáng)烈的藍(lán)光。也因?yàn)椴恍枰^(guò)濾掉其他顏色的光，流明效率明顯提高。

減少稀土金屬的使用同時(shí)也具有環(huán)保上的意義，因?yàn)殚_(kāi)采稀土金屬除了會(huì)減少土方、引起飛塵污染，若在提煉、回收的過(guò)程中處理不當(dāng)毒性酸物、放射性物質(zhì)對(duì)環(huán)境都會(huì)造成危害。以堿土金屬代替之勢(shì)必能降地對(duì)環(huán)境的污染。

2. 立方體GaN增加LED綠光照明效率

伊利諾洲伊大香檳分校的電子和計(jì)算機(jī)工程科學(xué)家研發(fā)出一種更高效的綠光LED，他們?cè)谖r底(silicon substrate)上生長(zhǎng)氮化鎵(GaN)立方晶體(cubic)，以取代六角形(hexagonal)氮化鎵。

GaN 通常以六角形或立方體兩種晶體呈現(xiàn)，而所有商業(yè)用GaN LED都是使用六邊形材料，通常生長(zhǎng)在藍(lán)寶石襯底上。

然而，六角形GaN 更容易發(fā)生偏振(polarization)，也就是波動(dòng)朝著不同方向振蕩的性質(zhì)，導(dǎo)致電子(electron)和電洞(hole)無(wú)法輕易結(jié)合，因此減少光輸出效率。使用立方氮化鎵的“非極性面”(nonpolar facet)則能增加發(fā)光效率。