2014年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)專題（高亮度藍(lán)色發(fā)光二極管）

照亮世界的“新”光

羅毅，汪萊

（清華大學(xué)電子工程系，北京 100084）

高亮度GaN基藍(lán)光與白光LED的研究和進(jìn)展

劉堅(jiān)斌，李培咸，郝躍

熱點(diǎn)追蹤

2014年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)專題（高亮度藍(lán)色發(fā)光二極管）

·編者按·

2014年10月7日，瑞典皇家科學(xué)院將2014年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)聯(lián)合授予日本名古屋大學(xué)的赤崎勇、天野浩以及美國(guó)加州大學(xué)圣巴巴拉分校的中村修二，以表彰他們?cè)诎l(fā)明一種新型高效節(jié)能光源方面的貢獻(xiàn)，即藍(lán)色發(fā)光二極管（LED）.在頒獎(jiǎng)詞中，諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)寫(xiě)道：“白熾燈照亮20世紀(jì)，而LED燈將照亮21世紀(jì)”.

20世紀(jì)60年代，LED所用的材料是GaAsP，發(fā)紅光（λp=650 nm），在驅(qū)動(dòng)電流為20 mA時(shí)，光通量很小，相應(yīng)的發(fā)光效率約0.1 Im/W.70年代中期，引入元素In和N，使LED產(chǎn)生綠光（λp=555 nm）、黃光（λp=590 nm）和橙光（λp=610 nm），光效也提高到l Im/W.到80年代年代初，出現(xiàn)的LED光源，使得紅色LED的光效達(dá)到10 Im/W.對(duì)于一般照明而言，人們更需要白色的光源，實(shí)現(xiàn)藍(lán)光LED成為關(guān)鍵. 1973年，日本松下電器公司東京研究所的赤崎勇最早開(kāi)始了藍(lán)光LED的基礎(chǔ)性開(kāi)發(fā)，1978年，他決定嘗試用MOVPE方法來(lái)制備高質(zhì)量GaN材料.他的學(xué)生天野浩經(jīng)過(guò)一千多次的試驗(yàn)，偶然發(fā)現(xiàn)選用氮化鋁（AlN）做緩沖層并適當(dāng)降低溫度可以外延出較高質(zhì)量的GaN膜，首次研制出高質(zhì)量的氮化鎵材料.此外，P型GaN是實(shí)現(xiàn)藍(lán)光LED的另一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，1989年，赤崎勇與天野浩利用電子輻照實(shí)現(xiàn)GaN材料的p型摻雜.之后，中村修二用簡(jiǎn)單易行、低成本的氮?dú)夥諢嵬嘶鸱椒ù骐y于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的低能電子束輻照，發(fā)展了實(shí)用化的p型GaN制備技術(shù).

赤崎勇、天野浩、中村修二的研究使人們進(jìn)入一場(chǎng)前所未有的光源革命，使更高效、更便宜、更智能的照明設(shè)備被開(kāi)發(fā)成為可能.LED作為綠色節(jié)能光源的代表，發(fā)光效率可達(dá)80%～90%，耗電量不到白熾燈的十分之一.LED照明還具有使用壽命長(zhǎng)、響應(yīng)速度快、體積小、重量輕、安全性能高等多重優(yōu)勢(shì).藍(lán)光LED技術(shù)的出現(xiàn)只是短短20年前的事情，但它帶來(lái)了白光照明，為整個(gè)人類社會(huì)創(chuàng)造了福祉.正如諾貝爾委員會(huì)主席皮爾·德?tīng)栃两淌谒f(shuō)：“藍(lán)光LED出現(xiàn)的最重要意義，便是使得白光可以被順利造出來(lái)，帶來(lái)明亮、節(jié)能的白色光源.這個(gè)發(fā)明，可謂點(diǎn)亮了全世界的新型光源，它與傳統(tǒng)光源相比有更加持久高效節(jié)能等優(yōu)勢(shì)”.

目前，美國(guó)GE、荷蘭PHILIPS、德國(guó)OSRAM等世界三大照明公司的LED產(chǎn)值己占公司產(chǎn)值的25%以上.預(yù)計(jì)到2020年，LED元件、LED燈具的發(fā)光效率將分別達(dá)235 Im/W、166 Im/W，LED照明應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，LED照明產(chǎn)值將占50%以上，成為主流照明光源.我國(guó)在上海、大連、南昌、廈門、深圳、揚(yáng)州和石家莊建立了7個(gè)國(guó)家級(jí)半導(dǎo)體照明工業(yè)產(chǎn)業(yè)化基地，長(zhǎng)三角、珠三角、閩三角以及北方地區(qū)成為四大半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)域，LED將在普通照明、背景照明和超越照明等應(yīng)用領(lǐng)域快速成長(zhǎng).

本專題得到了于彤軍教授（北京大學(xué)物理學(xué)院、北京大學(xué)寬禁帶半導(dǎo)體研究中心）的大力支持.

·熱點(diǎn)數(shù)據(jù)排行·

截至2015年1月14日，中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）和Web of Science（WOS）的數(shù)據(jù)報(bào)告顯示，有關(guān)藍(lán)色發(fā)光二極管研究的期刊文獻(xiàn)分別為176與1628條，本刊將相關(guān)數(shù)據(jù)按照：研究機(jī)構(gòu)發(fā)文數(shù)、作者發(fā)文數(shù)、期刊發(fā)文數(shù)、被引用頻次進(jìn)行排行，結(jié)果如下.

研究機(jī)構(gòu)發(fā)文數(shù)量排名（CNKI）

研究機(jī)構(gòu)發(fā)文數(shù)量排名（WOS）

作者發(fā)文數(shù)量排名（CNKI）

作者發(fā)文數(shù)量排名（WOS）

期刊發(fā)文數(shù)量排名（CNKI）　

期刊發(fā)文數(shù)量排名（WOS）

根據(jù)中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)報(bào)告，有關(guān)藍(lán)色發(fā)光二極管研究的高被引論文排行結(jié)果如下.

國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)庫(kù)高被引論文排行

根據(jù)Web of Science統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，有關(guān)藍(lán)色發(fā)光二極管研究的高被引論文排行結(jié)果如下.

國(guó)外數(shù)據(jù)庫(kù)高被引論文排行

照亮世界的“新”光*

羅毅，汪萊

（清華大學(xué)電子工程系，北京 100084）

1實(shí)至名歸的世紀(jì)發(fā)明

2014年10月7日，舉世矚目的新一屆諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)揭曉，三位來(lái)自日本的科學(xué)家赤崎勇（圖1（a））、天野浩（圖1（b））和中村修二（圖1（c），中村獲獎(jiǎng)的工作在日本完成，之后加入了美國(guó)籍）因發(fā)明高亮度藍(lán)光發(fā)光二極管（light-emitting diode，LED）而分享了這一榮譽(yù).這一結(jié)果被許多業(yè)內(nèi)人士看成實(shí)至名歸，但也有一些人覺(jué)得出乎意料.在人們的印象中，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)應(yīng)該是頒發(fā)給在物理上有重大發(fā)現(xiàn)或重要?jiǎng)?chuàng)新的科學(xué)家，而藍(lán)光LED中的物理看上去似乎并沒(méi)有那么“新奇”.事實(shí)上，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)歷史上也多次頒發(fā)給“技術(shù)發(fā)明”類的成果，例如1986年德國(guó)和瑞士的科學(xué)家因?yàn)檠兄瞥龅谝慌_(tái)電子顯微鏡和掃描隧道顯微鏡而獲獎(jiǎng)，又如2009年兩位來(lái)自美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家博伊爾和史密斯因?yàn)榘l(fā)明了目前在數(shù)字成像領(lǐng)域已被廣泛使用的電荷耦合器件（CCD）而獲獎(jiǎng).因此，只要是對(duì)人類社會(huì)具有重大貢獻(xiàn)的發(fā)明，即使其中的物理概念看上去不那么新奇，也依然會(huì)受到世界的認(rèn)可.不要忘了，諾貝爾本人就是一位發(fā)明家.

那么，藍(lán)光LED為什么會(huì)顯得如此重要呢？官方的獲獎(jiǎng)理由中提到“for the invention of efficient blue light-emitting diodes which has enabled bright and energysaving white light sources”即基于藍(lán)光LED可以獲得高亮度且節(jié)能的白光光源.可以說(shuō)，正是藍(lán)光LED的發(fā)明，使得人類的照明歷史發(fā)生了一次革命性的變化.1879年，愛(ài)迪生點(diǎn)燃了第一盞具有廣泛實(shí)用價(jià)值的白熾燈，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)白熾燈都是人類主要的電光源.二戰(zhàn)以后，低壓熒光燈——日光燈又作為新的照明燈具被廣泛使用.人類在上世紀(jì)初就發(fā)現(xiàn)了半導(dǎo)體中的電致發(fā)光現(xiàn)象，60年代初，基于GaAs半導(dǎo)體晶體首次實(shí)現(xiàn)了紅外光LED，后來(lái)又很快制作出紅光LED和綠光LED.如果能夠制作出藍(lán)光LED，就可以利用紅綠藍(lán)三基色實(shí)現(xiàn)全彩顯示和白光照明.藍(lán)光在三基色中最為重要，因?yàn)樗ㄩL(zhǎng)最短，光子能量最高.利用熒光轉(zhuǎn)換材料，可以很方便地把藍(lán)光轉(zhuǎn)變?yōu)椴ㄩL(zhǎng)更長(zhǎng)的可見(jiàn)光，從而也能實(shí)現(xiàn)白光.然而，藍(lán)光LED的研究進(jìn)展并不順利.直到上世紀(jì)90年代，第一支商業(yè)化的藍(lán)光LED才被中村修二研制成功.基于類似技術(shù)，后續(xù)又實(shí)現(xiàn)了高亮度綠光LED和藍(lán)紫光激光器.從此以后，在世界范圍內(nèi)掀起了藍(lán)光LED的研發(fā)熱潮，其性能也不斷提升.利用藍(lán)光LED芯片加黃色熒光粉的方法可以制作出簡(jiǎn)單、高效的白光光源.目前，白光LED的光效最高已超過(guò)300 Im/W，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于白熾燈的10～15 Im/W和日光燈的70～80 Im/W.采用高效的LED光源代替?zhèn)鹘y(tǒng)光源的意義是巨大的.首先，照明用電占整個(gè)社會(huì)用電量的比例為15%左右，因此，節(jié)省照明用電意味著大量節(jié)省能源.其次，用電量的減少意味著因發(fā)電產(chǎn)生的污染氣體排放也會(huì)降低.以我國(guó)2013年的數(shù)據(jù)測(cè)算，如果照明用電節(jié)省50%，相當(dāng)于每年節(jié)省4個(gè)三峽大壩的發(fā)電量，減少標(biāo)準(zhǔn)煤的消耗量1.28億噸，減少二氧化碳排放量約4000萬(wàn)噸.此外，LED作為半導(dǎo)體光源，其可靠性要遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的真空光源，因此更換成本也變得更低.目前，LED燈具已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用于戶外照明，如路燈、隧道燈等，并逐漸開(kāi)始向室內(nèi)照明滲透.另一方面，LED已經(jīng)幾乎完全替代了傳統(tǒng)的冷陰極熒光，成為液晶顯示中不可或缺的背照明光源.由于LED體積小的特點(diǎn)，使得手機(jī)、平板電腦等新興移動(dòng)數(shù)碼設(shè)備可以做得十分輕薄，滿足了人們對(duì)高品質(zhì)生活的需求.可以說(shuō)，今天藍(lán)光LED已經(jīng)到處使用，并業(yè)已深刻地改變了人們的生活，基于藍(lán)光LED的半導(dǎo)體照明技術(shù)契合了當(dāng)今社會(huì)對(duì)“節(jié)能減排”的緊迫需求，當(dāng)之無(wú)愧地成為人類照明歷史上里程碑式的革命.如果說(shuō)白熾燈照亮了20世紀(jì)，那么LED將照亮21世紀(jì)，而這一切距離藍(lán)光LED被發(fā)明，僅僅過(guò)去了20年.也許正因?yàn)槿绱?，諾貝爾獎(jiǎng)才授予了藍(lán)光LED的發(fā)明人而不是LED的發(fā)明人吧.

2藍(lán)光LED=“一根筋”的工匠精神+運(yùn)氣

雖然現(xiàn)在藍(lán)光LED已經(jīng)在我們?nèi)粘Ｉ钪须S處可見(jiàn)，如手機(jī)攝像頭旁的閃光燈就是藍(lán)光芯片和黃色熒光粉組成的，但是在上世紀(jì)80年代時(shí)，卻被全世界公認(rèn)為技術(shù)難題，甚至被認(rèn)為是20世紀(jì)不可能完成的任務(wù)之一.赤崎勇、天野浩和中村修二這3位科學(xué)家正是在那個(gè)時(shí)候勇敢地選擇了這一課題并最終獲得了成功.

1907年，英國(guó)馬可尼電子公司的英國(guó)工程師Henry Joseph Round最早發(fā)現(xiàn)了半導(dǎo)體中的電致發(fā)光現(xiàn)象.我們知道，孤立原子外圍存在分立的電子能級(jí)，電子從高能級(jí)往低能級(jí)躍遷，能量可以以光子的形式釋放出來(lái).半導(dǎo)體可以看成是一種內(nèi)部原子周期性排列的晶體.原子組成晶體后，原來(lái)分立的能級(jí)擴(kuò)展成了分立的能帶，電子也可以從高能帶（導(dǎo)帶）往低能帶（價(jià)帶）躍遷，并以光子的形式將多余的能量釋放出來(lái).光子能量和這兩個(gè)能帶之間的能量差（禁帶寬度）相當(dāng)，因此發(fā)光波長(zhǎng)和半導(dǎo)體材料密切相關(guān).1961年，美國(guó)德州儀器公司的Bob Biard和GaryPittman基于GaAs材料制作了最早的紅外LED.但是由于所發(fā)的紅外光不可見(jiàn)，紅外LED被主要用于傳感和一些光電設(shè)備中.1962年，美國(guó)通用電氣公司一名34歲的普通研究人員Nick Holonyak基于GaAsP半導(dǎo)體制作了紅光LED［1］，隨即LED被廣泛地用于電路板的通電指示，簡(jiǎn)單的數(shù)碼顯示等.1968年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的Logan等人利用在GaP中摻入N的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了綠光LED［2］，但是出于原理上的限制，發(fā)光不強(qiáng)，也只能用于指示、電話按鍵的背光等.在紅光和綠光LED突破之后，人們很自然地想到了基于新材料去實(shí)現(xiàn)藍(lán)光LED.

從禁帶寬度上考慮，比較合適的藍(lán)光LED材料有三類，一類是SiC材料，屬于IV-IV族半導(dǎo)體，一類是ZnSe基材料，屬于II-VI族半導(dǎo)體，另外一類是GaN基材料，也就是最后成功的材料，屬于III-V族半導(dǎo)體.一般地，要實(shí)現(xiàn)高效的LED，需要半導(dǎo)體材料滿足以下一些要求：（1）直接帶隙材料，即導(dǎo)帶底和價(jià)帶頂在動(dòng)量空間中的位置一致；（2）晶體質(zhì)量高，材料中缺陷盡可能少；（3）容易進(jìn)行n型和p型摻雜，形成p-n結(jié)；（4）可以通過(guò)改變化合物半導(dǎo)體的組分來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的禁帶寬度，形成異質(zhì)結(jié).用這4條要求衡量，SiC在晶體質(zhì)量和摻雜方面的問(wèn)題都不大，事實(shí)上最早商品化的藍(lán)光LED就是基于SiC的p-n結(jié)器件；然而由于SiC是間接帶隙材料，從物理原理上就限制了其發(fā)光效率不可能高，所以人們很自然地把注意力轉(zhuǎn)向了直接帶隙的ZnSe基和GaN基材料.ZnSe基材料和GaN基材料面臨的共同問(wèn)題都是p型摻雜難以獲得；此外，GaN的合成還十分困難，生長(zhǎng)得到的材料具有很高的線缺陷（位錯(cuò)）密度（＞1010cm-2），而ZnSe的晶體質(zhì)量相對(duì)要好得多（位錯(cuò)密度＜103cm-2）.按照傳統(tǒng)半導(dǎo)體物理的認(rèn)識(shí)，GaN這么高的位錯(cuò)密度不可能發(fā)強(qiáng)光.因此，當(dāng)時(shí)世界上研究藍(lán)光LED的科學(xué)家中，選擇ZnSe的超過(guò)了10000人，而選擇GaN的不到10人.

2.1名古屋師生關(guān)鍵突破

赤崎勇是一名GaN材料的堅(jiān)定支持者.上世紀(jì)70年代時(shí)他就職于松下電器產(chǎn)業(yè)東京研究所，在完成了紅、綠光LED的研發(fā)后，他決定將藍(lán)光LED作為畢生的事業(yè).也許正是這種在工業(yè)界的經(jīng)歷使得他考慮問(wèn)題的方式與眾不同.他認(rèn)為，和ZnSe相比，GaN材料的物理和化學(xué)性質(zhì)要穩(wěn)定得多，一旦解決材料質(zhì)量問(wèn)題，未來(lái)的實(shí)用性會(huì)更強(qiáng).1981年，他轉(zhuǎn)到名古屋大學(xué)當(dāng)一名教授，并選擇金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積（MOCVD）技術(shù)開(kāi)始了GaN薄膜材料的外延生長(zhǎng).所謂的“外延”生長(zhǎng)是指在厚層晶體材料（襯底）的表面進(jìn)行薄膜（外延層）的“共格”生長(zhǎng)，即外延層和襯底最好是同一種材料或晶格常數(shù)（原子間距）相近的材料.例如，在GaAs襯底上外延生長(zhǎng)GaAs薄膜.遺憾的是，在自然界人們找不到GaN的塊狀晶體，人工合成也很困難，自然就沒(méi)有GaN同質(zhì)襯底可供使用.經(jīng)過(guò)比較，赤崎勇選擇了晶體結(jié)構(gòu)和GaN接近但是晶格常數(shù)失配達(dá)13%的藍(lán)寶石作為襯底材料進(jìn)行GaN的異質(zhì)外延.異質(zhì)外延的缺點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的，由于晶格失配，GaN外延層和藍(lán)寶石襯底之間存在失配應(yīng)力，應(yīng)力的釋放會(huì)導(dǎo)致GaN內(nèi)部產(chǎn)生大量缺陷.這樣的材料無(wú)法應(yīng)用于器件.

GaN晶體質(zhì)量的關(guān)鍵突破發(fā)生在1985年.當(dāng)時(shí)還是赤崎勇博士生的天野浩，在藍(lán)寶石襯底上先生長(zhǎng)一層AlN緩沖層（900～1000℃），再將溫度升高（950～1060℃）生長(zhǎng)GaN［3］.由于緩沖層釋放了GaN和藍(lán)寶石之間的失配應(yīng)力，這種“兩步法”生長(zhǎng)技術(shù)使得GaN的晶體質(zhì)量顯著改善，滿足了器件制作的基本要求.這一發(fā)現(xiàn)的過(guò)程也相當(dāng)具有戲劇性.當(dāng)時(shí)天野浩使用的MOCVD設(shè)備是自己搭建的，有一天當(dāng)他做實(shí)驗(yàn)時(shí)突然發(fā)現(xiàn)加熱裝置有一些問(wèn)題，溫度沒(méi)有升到平時(shí)那么高，無(wú)法生長(zhǎng)GaN，于是他靈光一現(xiàn)地決定先通入Al源生長(zhǎng)AlN試一試，過(guò)了一會(huì)溫度又升了上去，他又通入Ga源生長(zhǎng)GaN.這樣反而得到表面光滑且沒(méi)有裂紋的GaN晶體，比以往的結(jié)果都要好.當(dāng)然，這一偶然發(fā)現(xiàn)是建立在長(zhǎng)期堅(jiān)持不懈實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上.那段時(shí)間，天野浩除了過(guò)年休息幾天外，幾乎每天都進(jìn)行生長(zhǎng)材料的實(shí)驗(yàn)，已經(jīng)積累了1500多次生長(zhǎng)的經(jīng)驗(yàn).

在獲得高質(zhì)量GaN晶體薄膜后，名古屋的這對(duì)師生開(kāi)始瞄準(zhǔn)下一個(gè)目標(biāo)——LED器件.LED從本質(zhì)上說(shuō)是一個(gè)二極管，二極管的核心結(jié)構(gòu)是半導(dǎo)體p-n結(jié).p-n結(jié)是由n型半導(dǎo)體（內(nèi)部含有大量自由電子）和p型半導(dǎo)體（內(nèi)部含有大量帶正電的自由載流子——空穴）組成的界面.一般而言，非故意摻雜的半導(dǎo)體更接近絕緣體，為了讓半導(dǎo)體導(dǎo)電，需要在其中適當(dāng)?shù)負(fù)饺胍恍╇s質(zhì)，根據(jù)雜質(zhì)原子的種類可以使半導(dǎo)體材料內(nèi)部含有大量的自由電子或大量的空穴.對(duì)GaN而言，n型摻雜比較容易實(shí)現(xiàn)，但p型摻雜卻十分困難.在GaN中經(jīng)常使用的p型摻雜劑是Zn或者M(jìn)g，但是摻入這些雜質(zhì)后，GaN往往仍體現(xiàn)高阻特性，這意味著p型摻雜劑并沒(méi)有被激活.到了80年代末期，臨近博士畢業(yè)的天野浩去一個(gè)研究所進(jìn)行為期一個(gè)月的實(shí)習(xí)，在進(jìn)行樣品的陰極熒光測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)，被低能電子束輻照過(guò)的摻Zn的GaN樣品具有更高的發(fā)光強(qiáng)度，這一發(fā)現(xiàn)讓他感到驚喜.他認(rèn)為這是由于低能電子束使得GaN發(fā)生了變化.但是，當(dāng)他測(cè)量其電學(xué)特性時(shí)，發(fā)現(xiàn)并沒(méi)有任何變化.他又對(duì)摻Mg的GaN進(jìn)行了同樣的電子束輻照實(shí)驗(yàn)，結(jié)果成功地獲得了p-GaN［4］.在這一關(guān)鍵突破的基礎(chǔ)上，他和赤崎勇在1989年順理成章地實(shí)現(xiàn)了當(dāng)時(shí)世界上第一支GaN基p-n結(jié)LED.盡管亮度還很低，但是這讓從事氮化物藍(lán)光LED研究的人員看到了曙光.

值得指出的是，同一時(shí)期赤崎勇和天野浩也開(kāi)展過(guò)InGaN材料的外延生長(zhǎng).InGaN材料屬于GaN基材料系的三元化合物.GaN的禁帶寬度較寬（3.4 eV），發(fā)光波長(zhǎng)較短，通過(guò)增加In的組分比例可以調(diào)節(jié)InGaN的發(fā)光波長(zhǎng)到更長(zhǎng)的藍(lán)光波段，人眼會(huì)更加敏感.另一方面，當(dāng)時(shí)人們已經(jīng)知道，采用雙異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)可以獲得更高的發(fā)光效率.雙異質(zhì)結(jié)也被稱為“三明治”結(jié)構(gòu)，在此結(jié)構(gòu)中，載流子會(huì)被兩邊禁帶寬度較寬的勢(shì)壘材料限制在中間禁帶寬度較窄的勢(shì)阱材料中，從而具有更高的載流子濃度和發(fā)光效率.基于這兩點(diǎn)，理論上采用InGaN/GaN雙異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)會(huì)制作出更亮的藍(lán)光LED.1986年，赤崎勇和天野浩制作出了In含量?jī)H百分之幾的InGaN單晶，但受限于生長(zhǎng)工藝無(wú)法添加更多的In，他們放棄了進(jìn)一步的努力.1989年，日本NTT公司的松岡隆志通過(guò)降低生長(zhǎng)溫度，提高氨氣流量，以及改用氮?dú)庾鳛檩d氣的方法，獲得了In組分為44%的InGaN單晶，這一方法也成為后來(lái)InGaN材料生長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)工藝.1992年，赤崎勇和天野浩在未使用InGaN單晶的情況下，將p型AlGaN和n型AlGaN作為雙勢(shì)壘，將Zn和Si共摻的GaN作為勢(shì)阱，從而形成雙異質(zhì)結(jié)，制作出了比以往的p-n結(jié)型更亮的藍(lán)光LED，外量子效率為1.5%.

2.2小公司的工程師震驚世界

赤崎勇和天野浩的工作，解決了材料制備的關(guān)鍵問(wèn)題，為研制GaN基LED及其它器件奠定了重要基礎(chǔ).中村修二正是受到他們工作的啟發(fā)并加以改進(jìn)，才最終實(shí)現(xiàn)了具有商業(yè)價(jià)值的高亮度藍(lán)光LED.中村在1989年才開(kāi)始介入藍(lán)光LED的研發(fā)工作，他當(dāng)時(shí)是日本德島一所小化工廠——日亞化學(xué)的技術(shù)開(kāi)發(fā)人員，已經(jīng)在日亞工作了十年.在這十年里，他承擔(dān)并完成了Ga金屬提純，GaP晶體的合成，GaAs晶體的合成，GaAlAs的液相外延等多項(xiàng)研發(fā)任務(wù).由于研究經(jīng)費(fèi)的限制，他幾乎全憑一己之力，從搭建設(shè)備開(kāi)始，經(jīng)過(guò)2至3年的努力，每每都能成功完成研發(fā)任務(wù).但是由于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手太多，且日亞的生產(chǎn)規(guī)模較小，缺少直接檢測(cè)制備樣品質(zhì)量的設(shè)備，他研發(fā)的這些產(chǎn)品很難在市場(chǎng)上為公司掙得利潤(rùn).因此，當(dāng)中村提出要向藍(lán)光LED發(fā)起挑戰(zhàn)并獲得了日亞高層的支持后，他決定選擇一條看上去競(jìng)爭(zhēng)沒(méi)那么激烈的技術(shù)路線，這自然就是基于GaN材料的技術(shù).

1988年3月，中村修二去美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)學(xué)習(xí)MOCVD技術(shù).一年后回到日本，他開(kāi)始搭建生長(zhǎng)GaN材料的MOCVD設(shè)備.他改進(jìn)了傳統(tǒng)的MOCVD反應(yīng)室設(shè)計(jì)，使其更適合GaN材料的生長(zhǎng).GaN材料的生長(zhǎng)溫度比傳統(tǒng)半導(dǎo)體要高很多，一般在1000℃以上.在高溫下，襯底表面的氣體會(huì)自發(fā)向上擴(kuò)散，造成外延表面的氮分壓不夠，GaN容易分解.中村發(fā)明了一種雙束流反應(yīng)室結(jié)構(gòu)［5］，即一路為水平氣流攜帶化學(xué)反應(yīng)的前驅(qū)物進(jìn)入反應(yīng)室，另外一路為垂直的氣流從反應(yīng)室自上而下進(jìn)入.這一設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于，垂直氣流在外表面提供較高的氮分壓，從而抑制了已淀積的GaN的分解.

隨后，中村修二又改進(jìn)了赤崎勇和天野浩發(fā)明的在藍(lán)寶石襯底上異質(zhì)外延GaN的“兩步法”工藝.他采用低溫GaN緩沖層（500℃左右）替代了AlN緩沖層，并對(duì)GaN緩沖層的厚度等條件進(jìn)行了優(yōu)化.結(jié)果獲得了晶體質(zhì)量更高的GaN材料，其背景載流子濃度比當(dāng)時(shí)名古屋大學(xué)報(bào)道的數(shù)據(jù)還要低一個(gè)量級(jí)［5］.這一基于低溫GaN緩沖層的“兩步法”工藝后來(lái)成為工業(yè)界生長(zhǎng)GaN基LED的標(biāo)準(zhǔn)工藝.中村也面臨GaN的p型摻雜問(wèn)題.他首先模仿了赤崎勇和天野浩發(fā)明的低能電子束輻照方法來(lái)獲得p-GaN，發(fā)現(xiàn)在電子束輻照過(guò)程中，如果在樣品下面加熱則可以獲得更好的結(jié)果；他進(jìn)而確認(rèn)，僅僅依靠加熱而不采用電子束照射樣品，也可以獲得p-GaN.最終，他發(fā)明了更加簡(jiǎn)單實(shí)用且效果更好的在氮?dú)庵型嘶鸬姆椒▉?lái)實(shí)現(xiàn)p-GaN［6］.后來(lái)的研究表明，p-GaN中的Mg會(huì)被MOCVD外延過(guò)程中引入的H鈍化，形成Mg-H絡(luò)合物.無(wú)論是低能電子輻照還是熱退火，都是通過(guò)借助外部能量破壞Mg-H鍵而激活Mg雜質(zhì)的.現(xiàn)在，熱退火激活p-GaN的方法也已成為工業(yè)界制作藍(lán)光LED的標(biāo)準(zhǔn)工藝.

1991年3月，中村修二試制出了GaN基p-n結(jié)LED，由于中心波長(zhǎng)在紫外光范圍，所以人眼看上去仍然感覺(jué)較暗，但是壽命超過(guò)了1000個(gè)小時(shí).與此同時(shí)，美國(guó)3M公司采用ZnSe實(shí)現(xiàn)了藍(lán)光激光器，學(xué)術(shù)雜志爭(zhēng)相報(bào)道，甚至預(yù)言藍(lán)光屬于II-VI族半導(dǎo)體，GaN希望渺茫.中村此時(shí)心情很壓抑，但是當(dāng)他得知ZnSe激光器的壽命只有秒量級(jí)時(shí)又重新振作了精神.為了獲得更亮的發(fā)光，他將下一個(gè)目標(biāo)鎖定為InGaN/GaN雙異質(zhì)結(jié)LED.然而，此時(shí)日亞的社長(zhǎng)卻執(zhí)意要求中村盡快將p-n結(jié)LED產(chǎn)業(yè)化，以便早日占領(lǐng)市場(chǎng)收回投資.中村在勸說(shuō)社長(zhǎng)無(wú)果后，只能獨(dú)自偷偷進(jìn)行InGaN薄膜的研究.只花了幾個(gè)月時(shí)間，1992年9月InGaN/GaN雙異質(zhì)結(jié)LED終于研究成功.至此，中村的研究成果已經(jīng)超過(guò)了當(dāng)時(shí)所有的競(jìng)爭(zhēng)者，穩(wěn)居世界領(lǐng)先地位.但是他仍不滿足，他又通過(guò)往InGaN中摻入雜質(zhì)形成發(fā)光中心來(lái)進(jìn)一步提高發(fā)光波長(zhǎng).最終經(jīng)過(guò)優(yōu)化，中村修二實(shí)現(xiàn)了亮度達(dá)到1 cd的藍(lán)光LED，日亞于1993年10月成功將其商品化，這比當(dāng)時(shí)市售的SiC藍(lán)光LED亮了整整100倍.這一事件震驚了整個(gè)世界.后來(lái)，中村又陸續(xù)發(fā)明了高亮度的綠光LED（In組分更多的InGaN發(fā)光）和藍(lán)紫光激光器，也使日亞化學(xué)一躍成為L(zhǎng)ED領(lǐng)域的世界巨頭.

可以看到，赤崎勇和天野浩為藍(lán)光LED做出了先驅(qū)性貢獻(xiàn)，解決了GaN異質(zhì)外延和p型摻雜的問(wèn)題，而中村修二在他們工作的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改良和創(chuàng)新，并最終獲得了成功.雖然中村只是一個(gè)小企業(yè)的普通研發(fā)人員，但是他發(fā)明高亮度藍(lán)光LED，距離他開(kāi)始著手這項(xiàng)工作只用了短短四年時(shí)間.應(yīng)該說(shuō)，他在日亞公司前十年的研發(fā)經(jīng)歷，使他對(duì)材料生長(zhǎng)設(shè)備的搭建和生長(zhǎng)工藝掌握得很熟練，對(duì)基本的材料和器件物理理解得也很深刻，這為他在藍(lán)光LED上的成功奠定了基礎(chǔ).3位日本科學(xué)家充分發(fā)揚(yáng)了日本人的“工匠精神”，認(rèn)準(zhǔn)的事情“一根筋”地做到底，不從眾、不懼困難，終于受到了幸運(yùn)女神的垂青.

值得一提的是，盡管目前異質(zhì)外延的藍(lán)光LED的內(nèi)量子效率最高已經(jīng)超過(guò)90%，但是GaN材料中的位錯(cuò)密度仍然在108 cm-2量級(jí).為什么藍(lán)光LED的發(fā)光效率對(duì)位錯(cuò)不敏感？這一原因至今仍存在一些爭(zhēng)議.或許這也是赤崎勇、天野浩和中村修二3人的幸運(yùn)之處吧.如果GaN真的和傳統(tǒng)半導(dǎo)體一樣，那么今天歷史的發(fā)展將是另外一番模樣.但是歷史沒(méi)有如果，由于GaN材料的快速發(fā)展和市場(chǎng)做出的選擇，II-VI族半導(dǎo)體發(fā)光器件的研究也逐漸黯淡下來(lái)，越來(lái)越少的人再去關(guān)心II-VI族半導(dǎo)體材料究竟還能不能實(shí)現(xiàn)實(shí)用化的藍(lán)、綠光器件了.

3世界為之鼓舞

在日亞成功實(shí)現(xiàn)了藍(lán)綠光LED的商品化后，世界范圍內(nèi)均掀起了GaN基LED的研究和產(chǎn)業(yè)化熱潮.全彩色大尺寸戶外顯示屏、白光LED燈具等一大批新產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生.由此也帶動(dòng)了LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展和寬禁帶半導(dǎo)體材料研究?jī)晒蔁岢?

3.1帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

由于LED在手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、顯示器、液晶電視等消費(fèi)類電子產(chǎn)品以及照明燈具上的廣泛應(yīng)用，世界范圍內(nèi)迅速發(fā)展形成了從設(shè)備、原材料，到材料外延、芯片，再到封裝、應(yīng)用的LED長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈.數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的就業(yè)機(jī)會(huì)被創(chuàng)造出來(lái)，而每年的市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)幾千億美元.我國(guó)從“十五”期間開(kāi)始了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的部署，發(fā)展到今天，已經(jīng)成為世界上最大的LED封裝產(chǎn)業(yè)國(guó).半導(dǎo)體照明材料也已經(jīng)被我國(guó)納入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè).一批優(yōu)秀的民族企業(yè)也得益于產(chǎn)業(yè)發(fā)展而站到了世界的舞臺(tái)上.

3.2促進(jìn)學(xué)科發(fā)展

在LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時(shí)，一批相關(guān)的學(xué)科也找到了新的增長(zhǎng)點(diǎn).針對(duì)GaN基LED材料的研究，使得以GaN、SiC為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料進(jìn)入了科學(xué)工作者的視野，材料學(xué)、物理學(xué)和電子學(xué)的內(nèi)容因此得到了豐富和發(fā)展.寬禁帶半導(dǎo)體和傳統(tǒng)的Si、GaAs/InP基半導(dǎo)體相比，禁帶更寬，對(duì)應(yīng)光波長(zhǎng)更短，除了可以制作藍(lán)綠光發(fā)光器件，還有可能在紫外波段替代傳統(tǒng)的真空光源和真空探測(cè)器.此外，寬禁帶半導(dǎo)體更接近絕緣體，它們的物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，適合大功率和高溫工作，在實(shí)現(xiàn)大功率電子器件方面優(yōu)勢(shì)明顯.有學(xué)者預(yù)測(cè)，繼LED之后，電子器件將是寬禁帶半導(dǎo)體的下一個(gè)熱點(diǎn)應(yīng)用.基于LED的半導(dǎo)體照明技術(shù)也給照明這一傳統(tǒng)學(xué)科注入了新的活力.由于LED芯片尺寸小，單位面積的光通量高，使得基于LED的照明燈具需要對(duì)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)，以滿足照明舒適度的要求.同時(shí)，經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)后的LED燈具，在照度均勻度和光能利用率方面也比傳統(tǒng)燈具更具優(yōu)勢(shì).基于非成像光學(xué)的光學(xué)曲面構(gòu)建已經(jīng)成為L(zhǎng)ED照明應(yīng)用中不可或缺的技術(shù).此外，LED的光譜（較窄的藍(lán)光峰和較寬的黃光峰）和太陽(yáng)光以及傳統(tǒng)的照明光源都不一樣，隨著LED大規(guī)模應(yīng)用，LED光譜對(duì)人眼和生物的影響也開(kāi)始受到重視，色度學(xué)、光度學(xué)和生物學(xué)可以碰撞出新的交叉學(xué)科.未來(lái)，LED照明向智能照明方向發(fā)展已經(jīng)成為許多業(yè)內(nèi)人士的共識(shí).可以想象，自動(dòng)感知人體情緒的色溫調(diào)整、無(wú)線光通信、顯示與照明一體化等疊加在LED照明上的新功能今后都有可能出現(xiàn)在我們的生活中.

·高被引論文摘要·

被引頻次：58

高亮度GaN基藍(lán)光與白光LED的研究和進(jìn)展

劉堅(jiān)斌，李培咸，郝躍

GaN基藍(lán)光LED高亮度化對(duì)傳統(tǒng)照明光源帶來(lái)了很大沖擊.簡(jiǎn)述了GaN材料和GaN基藍(lán)光LED器件結(jié)構(gòu)的發(fā)展，闡述了為了改善LED性能的一些新措施、LED在照明光源上的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，給出了白光LED的常用制備方法以及最新的研究成果.最后，提出了需要著重解決的問(wèn)題.

光電子學(xué)；半導(dǎo)體材料；GaN；藍(lán)光LED；白光LED

來(lái)源出版物：量子電子學(xué)報(bào)， 2005， 22（5）: 673-679聯(lián)系郵箱：劉堅(jiān)斌，lightingbug@sohu.com

被引頻次：27

InGaN藍(lán)光LED的發(fā)射光譜、色品質(zhì)與正向電流的關(guān)系

劉行仁，郭光華，林秀華

摘要：測(cè)量了InGaN藍(lán)色發(fā)光二極管（LED）在不同正向電流If驅(qū)動(dòng)下的發(fā)射光譜、色品坐標(biāo)、光通量、光效等性質(zhì)的變化.探討了它們與If的依賴關(guān)系.結(jié)果表明，發(fā)射光譜和峰值波長(zhǎng)λp隨電流IF從5 mA～20 mA增加，發(fā)生藍(lán)移，當(dāng)IF大于25 mA直到50 mA后，λp又逐漸紅移，光譜的半高寬（FWHM）和色坐標(biāo)x和y值也發(fā)生變化，光通量呈亞線性增加，而光效下降.解析隨If增加，影響藍(lán)光LED性能的因素是多方面的.此外，還發(fā)現(xiàn)EL光譜中有弱的紫外光輻射.

關(guān)鍵詞：藍(lán)色LED；InGaN；發(fā)射光譜；色品質(zhì)

來(lái)源出版物：照明工程學(xué)報(bào)， 2004， 15（1）: 14-18

被引頻次：20

白光LED藍(lán)光轉(zhuǎn)換材料的發(fā)光特性研究

郝海濤，周禾豐，梁建，等

摘要：用稀土氧化物作為原料，通過(guò)高能球磨與反應(yīng)燒結(jié)的方法，在1300℃合成了高純度的鈰激活和鈰、釓共激活的釔鋁石榴石藍(lán)光轉(zhuǎn)換材料，采用X射線衍射分析了產(chǎn)物的晶體結(jié)構(gòu)，采用發(fā)射光譜和激發(fā)光譜研究了基質(zhì)中Ce3+的發(fā)光特性以及Gd3+對(duì)它的影響.結(jié)果表明，產(chǎn)物為立方晶系的釔鋁石榴石晶體，可以被藍(lán)光有效激發(fā)，通過(guò)調(diào)整摻雜離子的摩爾濃度，熒光粉的發(fā)射波長(zhǎng)可覆蓋530～560 nm的黃綠光范圍.利用熒光粉轉(zhuǎn)換法制備了白光LED（light emitting diode，發(fā)光二極管），在工作電流為20 mA、工作電壓為3.5 V的條件下，所制備的白光LED色坐標(biāo)x=0.310，y=0.323，光效26.131 m·W-1，顯色指數(shù)81.8，色溫6605 K.

關(guān)鍵詞：釔鋁石榴石；激發(fā)光譜；發(fā)射光譜；白光LED

來(lái)源出版物：光譜學(xué)與光譜分析， 2007， 27（2）: 240-243聯(lián)系郵箱：許并社，xubs@public. ty.sx.cn

被引頻次：16

光譜校正積分光度法測(cè)量藍(lán)光LED光通量

潘建根，沈海平，馮華君

摘要：介紹了一種光譜校正積分光度法及其在藍(lán)光LED光通量測(cè)量中的應(yīng)用，對(duì)測(cè)量中的各種不確定因素作了理論分析，并與單純的分光光度法和積分光度法的不確定度作了比較，證明該方法可實(shí)現(xiàn)極高的測(cè)量精度.這對(duì)于LED的品質(zhì)評(píng)價(jià)具有重要意義.

關(guān)鍵詞：LED；光度；光通量；測(cè)量；不確定度

來(lái)源出版物：半導(dǎo)體學(xué)報(bào)， 2006， 27（5）: 932-936聯(lián)系郵箱：沈海平，hainiushen@163.com

被引頻次：14

用InGaN藍(lán)光LED與YAG熒光粉制造自然白光LED

王宇方，楊志堅(jiān)，丁曉民，等

摘要：報(bào)導(dǎo)了用國(guó)內(nèi)自行研制的InGaN/GaN藍(lán)光發(fā)光二極管（LED）與釔鋁石榴石（YAG）熒光粉結(jié)合而得的白光發(fā)光二極管（W-LED）.在室溫，正向電壓3.5 V，正向電流20 mA時(shí)，W-LED軸向亮度為1 cd，CIE色坐標(biāo)為（0.31，0.38），接近純白色（0.33，0.33）.

關(guān)鍵詞：白光；LED；YAG熒光粉

來(lái)源出版物：高技術(shù)通訊， 2002，（7）: 77-79

被引頻次：13

用Ce3+:YVO4晶體熒光粉與藍(lán)光LED制造自然白光LED

劉景旺

摘要：本文報(bào)導(dǎo)了通過(guò)結(jié)合自行制備的摻鈰釩酸釔晶體（Ce3+:YVO4）熒光粉與InGaN/GaN藍(lán)光發(fā)光二極管（LED）結(jié)合而得的白光發(fā)光二極管（W-LED）.在室溫、正向電壓3.5 V、正向電流20 mA時(shí)W-LED的CIE色坐標(biāo)為（0.32，0.37），接近純白色（0.33，0.33）.

關(guān)鍵詞：白光；LED；Ce3+:YVO4熒光粉

來(lái)源出版物：北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2007， 17（1）: 25-27

被引頻次：12

Na摻雜p型ZnO和ZnO/ZnMgO多量子阱結(jié)構(gòu)基LED的制備與室溫電注入發(fā)射紫藍(lán)光

葉志鎮(zhèn)，林時(shí)勝，何海平，等

摘要：在硅單晶上，采用了環(huán)境友好的ZnO/Zn0.9Mg0.1O多層量子阱結(jié)構(gòu)作為有源層，Na作為p型摻雜元素，制備了ZnO發(fā)光二極管（LED）.該LED在室溫電注入條件下，實(shí)現(xiàn)了較強(qiáng)的紫藍(lán)發(fā)光，且有效控制了缺陷發(fā)光.這項(xiàng)工作將為ZnO LED走向應(yīng)用起到重要的推進(jìn)作用.

關(guān)鍵詞：LED；Na摻雜；p型ZnO；ZnO/ZnMgO多量子阱

來(lái)源出版物：半導(dǎo)體學(xué)報(bào)， 2008， 29（8）: 1433-1435聯(lián)系郵箱：葉志鎮(zhèn)，yezz@cmsce.zju.edu.cn

被引頻次：11

InGaN/GaN多量子阱藍(lán)光LED電學(xué)特性研究

劉詩(shī)文，郭霞，艾偉偉，等

摘要：對(duì)不同溫度（120～363 K）下InGaN/GaN多量子阱（MQW）結(jié)構(gòu)藍(lán)光發(fā)光二極管（LED）的電學(xué)特性進(jìn)行了測(cè)試與深入的研究.發(fā)現(xiàn)對(duì)數(shù)坐標(biāo)下I-V特性曲線斜率隨溫度變化不大.分別用載流子擴(kuò)散-復(fù)合模型和隧道復(fù)合模型對(duì)其進(jìn)行計(jì)算，發(fā)現(xiàn)室溫下其理想因子遠(yuǎn)大于2，并且隨著溫度的下降而升高；而隧穿能量參數(shù)隨溫度變化不大.這說(shuō)明傳統(tǒng)的擴(kuò)散-復(fù)合載流子輸運(yùn)模型不再適用于InGaN/GaN MQW藍(lán)光LED.分析指出由于晶格失配以及生長(zhǎng)工藝的制約，外延層中具有較高的缺陷密度和界面能級(jí)密度，導(dǎo)致其主要輸運(yùn)機(jī)制為載流子的隧穿.

關(guān)鍵詞：氮化鎵；藍(lán)光發(fā)光二極管；理想因子

來(lái)源出版物：半導(dǎo)體光電， 2006， 27（3）: 240-243聯(lián)系郵箱：劉詩(shī)文，liushiwen@emails.bjut.edu.cn

被引頻次：11

InGaN藍(lán)光LED量子效率與注入電流的關(guān)系研究

張福林，林旭，廖欣，等

摘要：研究了InGaN藍(lán)光LED量子效率隨注入電流的變化關(guān)系，當(dāng)注入電流還未達(dá)到額定電流時(shí)，LED量子效率就隨著注入電流增加而快速降低.通過(guò)Matlab計(jì)算出在俄歇復(fù)合的無(wú)輻射復(fù)合機(jī)制下量子效率與注入電流的理論關(guān)系式.與實(shí)驗(yàn)值的擬合結(jié)果顯示，大電流注入下，LED的效率衰落同時(shí)由俄歇復(fù)合及其產(chǎn)生的熱電子從發(fā)光有源區(qū)泄露引起.由藍(lán)光LED這一效率-電流特性，提出了增強(qiáng)InGaN藍(lán)光LED效率的途徑.

關(guān)鍵詞：InGaN LED；量子效率；非輻射復(fù)合；俄歇復(fù)合；大功率LED驅(qū)動(dòng)

來(lái)源出版物：光電子·激光， 2009， 20（11）: 1442-1445聯(lián)系郵箱：張福林，fulin05@163.com

被引頻次：11

以BBOT為電子傳輸層的聚合物藍(lán)色發(fā)光二極管

張志林，蔣雪茵，許少鴻，等

摘要：我們以PVCZ作為空穴傳導(dǎo)層，BBOT為電子傳導(dǎo)層，制成了雙層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管.亮度和效率都大大超過(guò)單層器件.發(fā)射為藍(lán)光，亮度達(dá)680 cd/m2，稱此器件為I型二極管.為了提高BBOT的穩(wěn)定性，我們進(jìn)一步制成一種改進(jìn)型雙層結(jié)構(gòu)二極管.其穩(wěn)定性雖有所提高，但提高不大約一倍左右.可是其藍(lán)光亮度卻有很大提高，達(dá)1700 cd/m2，我們稱此器件為II型二極管.

關(guān)鍵詞：電子傳輸層；發(fā)光二極管；BBOT；電致發(fā)光；流明效率；熱蒸發(fā)；透明電極；發(fā)光效率

來(lái)源出版物：發(fā)光學(xué)報(bào)， 1994， 15（4）: 363-365

被引頻次：11

一種新型的藍(lán)光激發(fā)白光LED用熒光粉Ba0.5Sr0.5MoO4:0.02Pr3+

陳棟華，李秋霞，黃佳平

摘要：為尋找應(yīng)用于白光LED的紅色熒光粉，采用固相法成功地合成了Ba0.5Sr0.5MoO4:0.02Pr3+x（0.005≤x≤0.04）紅光熒光粉，并對(duì)樣品分別進(jìn)行了X射線衍射分析、透射電鏡測(cè)試和熒光光譜的測(cè)定.通過(guò)表征可知，該熒光粉可被400～500 nm藍(lán)光范圍有效激發(fā)，摻雜Pr3+并未顯著影響樣品的晶體結(jié)構(gòu)，最佳摻雜x為0.02.同時(shí)討論了溫度和基質(zhì)對(duì)晶體結(jié)構(gòu)以及發(fā)光性能的影響.

關(guān)鍵詞：發(fā)光；固相法；發(fā)光二極管；熒光粉

來(lái)源出版物：中南民族大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2010， 29（3）: 14-17聯(lián)系郵箱：陳棟華，chendh46@hotmail.com

被引頻次：2216

來(lái)源出版物：Applied Physics Letters， 1994， 64（13）: 1687-1689

被引頻次：1001

The roles of structural imperfections in InGaN-Based blue light-emitting diodes and laser diodes

Nakamura， S

Abstract: High-efficiency light-emitting diodes emitting amber， green， blue， and ultraviolet light have been obtained through the use of an InGaN active layer instead of a GaN active layer. The localized energy states caused by In composition fluctuation in the InGaN active layer are related to the high efficiency of the InGaN-based emitting devices. The blue and green InCaN quantum-well structure light-emitting diodes with luminous efficiencies of 5 and 30 lumens per watt， respectively， can be made despite the large number of threading dislocations（1×108to 1×1012cm-2）. Epitaxially laterally overgrown GaN on sapphire reduces the number of threading dislocations originating from the interface of the GaN epilayer with the sapphire substrate； InGaN multi-quantum-well structure laser diodes formed on the GaN layer above the SiO2mask area can have a lifetime of more than 10，000 hours. Dislocations increase the threshold current density of the laser diodes.

Keywords: Grown GaN films； gallium nitride； buffer Layer； hydrogenation； superlattices； luminescence； sapphire； Mg

來(lái)源出版物：Science， 1998， 281（5379）: 956-961聯(lián)系郵箱：Nakamura， S； shuji@nichia.co.jp

被引頻次：561

High brightness and efficiency blue light-emitting polymer diodes

Grice， AW； Bradley， DDC； Bernius， MT； et al.

Abstract: Efficient blue electroluminescence， peaked at 436 nm， is demonstrated from polymer light-emitting diodes operating at high brightness. A dioctyl-substituted polyfluorene was used as the emissive layer in combination with a polymeric triphenyldiamine hole transport layer. The luminance reaches 600 cd/m2at a current density of 150 mA/cm2for a bias voltage of 20 V， corresponding to an efficiency of 0.25 cd/A and a luminosity of 0.04 Im/W. These values are optimized at a critical emissive layer thickness.

Keywords: electroluminescence

來(lái)源出版物：Applied Physics Letter， 1998， 73（5）: 629-631聯(lián)系郵箱：Grice， AW； D.Bradley@Sheffield.ac.uk

被引頻次：539

High-brightness Ingan Blue， Green and Yellow Light-emitting-diodes with quantum-well structures

Nakamura， S； Senoh， N； Iwasa， N； et al.

Abstract: High-brightness blue， green and yellow light-emitting diodes（LEDs）with quantum well structures based on III-V nitrides weregrown by metalorganic chemical vapor deposition on sapphire substrates. The typical green LEDs had a peak wavelength of 525 nm and full width at half-maximum（PWHM）of 45 nm. The output power， the external quantum efficiency and the luminous intensity of green LEDs at a forward current of 20 mA were 1 mW， 2.1% and 4 cd， respectively. The luminous intensity of green LEDs（4 cd）was about 40 times higher than that of conventional green GaP LEDs（0.1 cd）. Typical yellow LEDs had a peak wavelength of 590 nm and FWHM of 90 nm. The output power of yellow LEDs was 0.5 mW at 20 mA. When the emission wavelength of III-V nitride LEDs with quantum well structures increased from the region of blue to yellow， the output power decreased dramatically.

Keywords: InGaN； AlGAN； quantum well structure； Blue LED； Green FED； Yellow LED

來(lái)源出版物：Japanese Journal of Applied Physics Part 2-Letters，1995， 34（7A）: L797-L799

被引頻次：474

High-Power GaN p-n-junction Blue-light-emitting diodes

Nakamura， S； Mukai， T； Senoh， M

Abstract: High-power p-n junction blue-light-emitting diodes（LEDs）were fabricated using GaN films grown with GaN buffer layers. The external quantum efficiency was as high as 0.18%. Output power was almost 10 times higher than that of conventional 8-mcd SiC blue LEDs. The forward voltage was as low as 4V at a forward Current of 20 mA. This forward voltage is the lowest ever reported for GaN LEDs. The peak wavelength and the full width at half-maximum（FWHM）of GaN LEDs were 430 nm and 55 nm， respectively.

Keywords: GaN； buffer layer； P-N junction LED； output power； external quantum efficiency； forward voltage

來(lái)源出版物：Japanese Journal of Applied Physics Part 2-Letters， 1991， 30（12A）: L1998-L2001

被引頻次：432

Characteristics of InGaN-based UV/blue/green/amber/red light-emitting diodes

Mukai， T； Yamada， M； Nakamura， S

Abstract: Highly efficient light-emitting diodes（LEDs）emitting ultraviolet（UV）； blue， green， amber and red light have been obtained through the use of InGaN active layers instead of GaN active layers. Red LEDs with an emission wavelength of 675 nm， whose emission energy was almost equal to the band-gap energy of InN， were fabricated. The dependence of the emission wavelength of the red LED on the current（blue shift）is dominated by both the band-tilling effect of the Idealized energy states and the screening effect of the piezoelectric held. In the red LEDs， a phase separation of the InGaN layer was clearly observed in the emission spectra， in which blue and red emission peaks appeared. In terms of the temperature dependence of the LEDs， InGaN LEDs are superior to the conventional red and amber LEDs due to a large band offset between the active and cladding layers. The localized energy states caused by In composition fluctuation in the InGaN active layer contribute to the high efficiency of the InGaN-based emitting devices， in spite of the large number of threading dislocations and a large effect of the piezoelectric field. The blue and green InGaN-based LEDs had the highest external quantum efficiencies of 18% and 20% at low currents of 0.6 mA and 0.1 mA， respectively.

Keywords: InGaN； GaN； LEDs； blue； green； amber； SQW； ELOG； dislocations

來(lái)源出版物：Japanese Journal of Applied Physics Part 1-Regular Papers Short Notes & Review Papers， 1999， 38（7A）: 3976-3981

被引頻次：427

High-Power InGaN Single-quantum-well-structure blue and violet light-emitting-diodes

Nakamura， S； Senoh， M； Iwasa， N； et al.

Abstract: High-power blue and violet light-emitting diodes（LEDs）based on III-V nitrides were grown by metalorganic chemical vapor deposition on sapphire substrates. As an active layer， the InGaN single-quantum-well-structure was used. The violet LEDs produced 5.6 mW at 20 mA， with a sharp peak of light output at 405 nm， and exhibited an external quantum efficiency of 9.2%. The blue LEDs produced 4.8 mW at 20 mA and sharply peaked at 450 nm， corresponding to an external quantum efficiency of 8.7%， These values of the output power and the quantum efficiencies are the highest ever reported for violet and blue LEDs.

Keywords: GaN

來(lái)源出版物：Applied Physics Letters， 1995， 67（13）: 1868-1870

被引頻次：295

High-luminosity Blue and Blue-green gllium ntride light-emitting-diodes

Morkoc， H ； Mohammad， SN

Abstract: Compact and efficient sources of blue tight for full color display applications and lighting eluded and tantalized researchers for many years. Semiconductor light sources are attractive owing to their reliability and amenability to mass manufacture. However， large band gaps are required to achieve blue color. A class of compound semiconductors formed by metal nitrides， GaN and its allied compounds Al-GaN and InGaN， exhibits properties well suited for not only blue and blue-green emitters， but also for ultraviolet emitters and detectors. What thwarted engineers and scientists from fabricating useful devices from these materials in the past was the poor quality of material andlack of p-type doping. Both of these obstacles have recently been overcome to the point where high-luminosity blue and blue-green light-emitting diodes are now available in the marketplace.

Keywords: GaN chemical vapor-deposition； molecular-beam epitaxy； GaN； growth； GaAs； semiconductors

來(lái)源出版物：Science， 1995， 267（5194）: 51-55

被引頻次：279

White-light emission from near UV InGaN-GaN LED chip precoated with blue/green/red phosphors

Sheu， JK； Chang， SJ； Kuo， CH； et al.

Abstract: Phosphor-converted light-emitting diodes（LEDs）were fabricated by precoating blue/green/red phosphors onto near ultraviolate（n-UV）LED chips prior to package into LED lamps. With a 20-mA injection current， it was found that the color temperature T-c was around 5900 K and the color-rendering index R-a was around 75 for the "n-UV+blue/green/red" white LED lamps. It was also found that no changes in color temperature T-c and color-rendering index R-a could be observed when we increased the injection from 20 to 60 mA. These results indicate that such "n-UV+blue/green/red" white LEDs are much more optically stable than the conventional "blue+yellow" LEDs.

Keywords: color-rendering index； color temperature； GaN； phosphor； white-light light-emitting diode（LED）

來(lái)源出版物：IEEE Photonics Technology Letters， 2003， 15（1）: 18-20

被引頻次：253

Blue light-emitting diode based on ZnO

Tsukazaki， A； Kubota， M； Ohtomo， A； et al.

Abstract: A near-band-edge bluish electroluminescence（EL）band centered at around 440 nm was observed from ZnO p-i-n homojunction diodes through a semi-transparent electrode deposited on the p-type ZnO top layer. The EL peak energy coincided with the photoluminescence peak energy of an equivalent p-type ZnO layer， indicating that the electron injection from the n-type layer to the p-type layer dominates the current， giving rise to the radiative recombination in the p-type layer. The imbalance in charge injection is considered to originate from the lower majority carrier concentration in the p-type layer， which is one or two orders of magnitude lower than that in the n-type one. The current-voltage characteristics showed the presence of series resistance of several hundreds ohms， corresponding to the current spread resistance within the bottom n-type ZnO. The employment of conducting ZnO substrates may solve the latter problem.

Keywords: ZnO； light-emitting diode； thin film； pulsed laser deposition； self-absorption

來(lái)源出版物：Japanese Journal of Applied Physics Part 2-Letters & Express Letters， 2005， 44（20-23）: L643-L645

聯(lián)系郵箱：kaswasaki， M； kawasaki@imr.tohoku.ac.jp

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基于納米壓印技術(shù)制作的線偏振藍(lán)光LED

李萬(wàn)永，韓彥軍，羅毅

摘要：提出一種準(zhǔn)確計(jì)算LED偏振度（PR）的方法，并采用納米壓印技術(shù)制作了線偏振藍(lán)光LED.方法考慮了LED朗伯型發(fā)光，計(jì)算整個(gè)半平面入射光透過(guò)光柵的TM模在TE和TM模中所占百分比.詳細(xì)分析了光柵材料、光柵周期、占空比和光柵高度等對(duì)PR的影響.結(jié)果表明，當(dāng)Al金屬光柵周期為150 nm、占空比為0.5和光柵高為120 nm時(shí)，PR幾乎為1；利用納米壓印技術(shù)結(jié)合感應(yīng)耦合等離子刻蝕技術(shù)，制作了鋁金屬光柵.實(shí)際測(cè)試結(jié)果表明，將藍(lán)光LED的偏振消光比（PER）由1.0∶1.0大幅度提高為2.2∶1.0.

關(guān)鍵詞：線偏振LED；Al金屬光柵；偏振度（PR）；偏振消光比（PER）；納米壓印

來(lái)源出版物：光電子激光， 2013， 24（6）: 1042-1047聯(lián)系郵箱：韓彥軍，yjhan@mail.tsinghua.edu.cn

Effect of Stepwise Doping on Lifetime and Efficiency of Blue and White Phosphorescent Organic Light Emitting Diodes

Lee， Song Eu； Lee， Ho Won； Lee， Seok Jae； et al.

Abstract: We investigated a light emission mechanism of blue phosphorescent organic light emitting diodes（PHOLEDs）， using a stepwise doping profile of 2， 8， and 14 wt.% within the emitting layer（EML）. We fabricated several blue PHOLEDs with phosphorescent blue emitter iridium（III）bis［（4，6-difluorophenyl）-pyridinato-N，C-2］picolinate doped in N，N'-dicarbazolyl-3，5-benzene as a p-type host material. A blue PHOLED with the highest doping concentration as part of the EML close to an electron transporting layer showed a maximum luminous efficiency of 20.74 cd/A， and a maximum external quantum efficiency of 10.52%. This can be explained by effective electron injection through a highly doped EML side. Additionally， a white OLED based on the doping profile was fabricated with two thin red EMLs within a blue EML maintaining a thickness of 30 nm for the entire EML.

Keywords: Blue Phosphorescent Organic Light Emitting Diodes； Stepwise Doping Structure； Charge Trapping Effect

來(lái)源出版物：Journal of Nanoscience and Nanotechnology， 2015， 15（2）: 1456-1459

Substituent effects in twisted dibenzotetracene derivatives: Blue emitting materials for organic light-emitting diodes

Xiao， Jinchong； Liu， Zhenying； Zhang， Xuemin； et al.

Abstract: A series of dibenzotetracene derivatives containing different substituents at the 11-， 12-positions have been successfully synthesized and characterized. Single crystal X-ray analysis indicates that the new molecules have a twisted structure， which can effectively decrease the intermolecular aggregation in the solid-state. The effect of both substitueut and packing on the corresponding physical properties was also investigated. In addition， organic light-emitting diodes doped with 11，12-difluoro-9，14-diphenyl-dibenzo ［de，qr］tetracene into the emitter 9，9'-（1，3-phenylene）bis-9H-carbazole were fabricated and exhibit good performance.

Keywords: Synthesis； Single crystal； Twisted structure； Optoelectronic property； Acene； Organic light-emitting diodes

來(lái)源出版物：Dyes and Pigments， 2015， 112: 176-182聯(lián)系郵箱：Xiao， JC，jcxiaoiccas@gmail.com； jwzhao2011@sinano.ac.cn

Carrier Transport Improvement in Blue InGaN Light-Emitting Diodes Via Reduced Polarization Using a Band-Engineered Electron Blocking Layer

Sun， Pei； Dang， Suihu； Li， Tianbao； et al.

Abstract: This study numerically investigates the effect of using a new electron blocking layer（EBL）for blue InGaN light-emitting diodes（LEDs）to improve hole injection efficiency and electron confinement. Simulation results suggest that the carrier transportation behavior of the EBL can be appropriately modified by adept control of the graded AlGaN layer. Furthermore， when compared with the conventional LED structure， the redesigned LED with graded AlGaN layer shows a slight improvement in forward voltage and a significant enhancement in light output power. The redesigned LED can achieve an exceptional increment of 106.6% in light output power at 100 mA when compared with conventional LED. The observed improvement in the photoelectric performance of blue LEDs is primarily due to the reduced polarization effect at the last-barrier/EBL interface， as a result of the graded Al composition in EBL.

Keywords: Electron blocking layer（EBL）； light-emitting diodes（LEDs）； polarization effect

來(lái)源出版物：Journal of display technology， 2014， 10（12）: 1101-1105聯(lián)系郵箱：Li， Tianbao； litianbao@tyut.edu.cn

New Bipolar Host Materials for Realizing Blue Phosphorescent Organic Light-Emitting Diodes with High Efficiency at 1000 cd/m2

Cho， Min Ju； Kim， Sun Jae； Yoon， Seung Hee； et al.

Abstract: New host molecules such as 9-（6-（9H-carbazol-9-yl）pyridin-3-yl）-6-（9H-carbazol-9-yl）-9H-pyrido［2，3-b］indole（pPCB2CZ）and 9-（6-（9H-carbazol-9-yl）pyridin-2-yl）-6-（9H-carbazol-9-yl）-9H-pyrido［2，3-b］indole（mPCB2CZ）were designed and synthesized for blue phosphorescent organic light-emitting diodes（PhOLEDs）. The glass transition temperatures of two host molecules were measured higher than 120 degrees C， and the identical triplet energies were determined to be 2.92 eV for both molecules. The bis（3，5-difluoro-2-（2-pyridyl）phenyl-（2-carboxypyridyl）iridium（III）（FIrpic）-doped mPCB2CZ-based PhOLED exhibited practically useful driving voltage of 4.8 V in a simple organic three layer device configuration which has a smaller number of interfaces in conventional multilayer PhOLEDs. Also， the high quantum efficiency of 23.7% is reported at the practically useful brightness value of 1000 cd/m2.

Keywords: organic light emitting diode； phosphorescence； bipolar host； carboline； quantum efficiency

來(lái)源出版物：Acs Applied Materials & Interfaces， 2014， 6（22）:19808-19815

聯(lián)系郵箱：Kwon， JH； jhkwon@khu.ac.kr； dchoi8803@korea.ac.kr

Recoverable degradation of blue InGaN-based light emitting diodes submitted to 3 MeV proton irradiation

De Santi， C.； eneghini， M.； Trivellin， N.； et al.

Abstract: This paper reports on the degradation and recovery of two different series of commercially available InGaN-based blue light emitting diodes submitted to proton irradiation at 3 MeV and various fluences（10（11）， 10（13）， and 10（14）p（+）/cm（2））. After irradiation， we detected（i）an increase in the series resistance， in the sub-turn-on current and in the ideality factor，（ii）a spatially uniform drop of the output optical power， proportional to fluence， and（iii）a reduction of the capacitance of the devices. These results suggest that irradiation induced the generation of non-radiative recombination centers near the active region. This hypothesis is further confirmed by the results of the recovery tests carried out at low temperature（150 degrees C）.

Keywords: Electrical Characteristics； GaN； Damage； LEDs； Temperature； GaAs； Mg

來(lái)源出版物：Applied Physics Letters， 2014， 105（21）聯(lián)系郵箱：Meneghini， M； matteo.meneghini@dei.unipd.it

Tuning Emission Colors from Blue to Green in Polymeric Light-Emitting Diodes Fabricated using Polyfluorene Blends

Quites， Fernando， Jr.； Faria， Gregorio Couto； Germino， Jose Carlos； et al.

Abstract: The photo- and electroluminescent properties of single-layer two-component blends composed of one blue emitter polymer and one green emitter polymer were studied. The blue emitter， poly［（9，9-dioctylfluorenyl-2，7-diyl）-alt-co-（9，9-di-｛5'-pentanyl｝-fluorenyl-2，7-diyl）］（PFOFPen）， was used as the matrix， and the green emitter， poly［（9，9-dihexylfluorenyl-2，7-diyl）-alt-co-（bithiophene）］（F6T2）， was used as the guest. The F6T2 content in the blends varied from 0.0075 wt % to 2.4 wt %. Remarkable differences were observed between the electroluminescent（EL）and photoluminescent（PL）spectra of these blends， which indicated that the mechanism for excited-state generation in the former process had a higher efficiency in the aggregated phase than in the nonaggregated phase. Blending these two polymers gradually tuned the emission color from blue（PFOFPen and blends with ＜0.75 wt % F6T2）to green（F6T2 and blends with ＞0.75 wt % F6T2）. The photophysical processes involved in both EL and PL emission are also discussed.

Keywords: electroluminescence； devices； morphology； PPV

來(lái)源出版物：Journal of Physical Chemistry A， 2014， 118（45）: 10380-10390聯(lián)系郵箱：Atvars， TDZ； tatvars@iqm.unicamp.br

Effect of arylamine hole-transport units on the performance of blue polyspirobifulorene light-emitting diodes

Abbaszadeh， Davood； Nicolai， Herman T.； Craciun， N. Irina； et al.

Abstract: The operation of blue light-emitting diodes based on polyspirobifluorene with a varying number of N，N，N'，N' tetraaryldiamino biphenyl（TAD）hole-transport units（HTUs）is investigated. Assuming that the electron transport is not affected by the incorporation of TAD units， model calculations predict that a concentration of 5% HTU leads to an optimal efficiency for this blue-emitting polymer. However， experimentally an optimum performance is achieved for 10% TAD HTUs. Analysis of the transport and recombination shows that polymer light-emitting diodes with 5%， 7.5%， and 12.5% TAD units follow the predicted behavior. The enhanced performance of the polymer with 10% TAD originates from a decrease in the number of electron traps， which is typically a factor of three lower than the universal value found in many polymers. This reduced number of traps leads to a reduction of nonradiative recombination and exciton quenchingat the cathode.

Keywords: recombination； polyfluorene； copolymers

來(lái)源出版物：Physical Review B， 2014， 90（20）: 205204

Blue Inorganic Light Emitting Diode on Flexible Polyimide Substrate Using Laser Lift-Off Process

Barange， Nilesh； Kim， Young Dong； Ko， Hyungduk； et al.

Abstract: The fabrication process for the blue GaN inorganic light emitting diode（ILED）on flexible polyimide（PI）substrate by laser lift off（LLO）method was demonstrated. The GaN epi-structure was grown on patterned sapphire wafer. GaN samples were temporary bonded with polyimide substrate by flexible silver epoxy. Separation of the whole GaN LED film from GaN/sapphire wafer was accomplished using a single KrF excimer（248 nm）laser pulse directed through the transparent sapphire wafer. Device fabrication was carried out on both rigid silicon and flexible polyimide substrate， and I-V performance for both devices was measured. The optimized LLO process for the whole GaN LED film transfer would be applicable in flexible LED applications without compromising electrical properties.

Keywords: Laser Lift Off； Inorganic Light Emitting Diode； Flexible Substrate； Blue Light Emitting Diode

來(lái)源出版物：Journal of Nanoscience and Nanotechnology， 2014， 14（11）: 8237-8241

Deep blue organic light-emitting diode using non anthracene-type fused-ring spiro［benzotetraphene-fluorene］with aromatic wings

Kim， Min-Ji； Lee， Chil-Won； Gong， Myoung-Seon

Abstract: We prepared three spirobenzotetraphene-based fused-ring spiro ［benzo［ij］tetraphene-7，9'-fluorene］（SBTF）derivatives for use in non anthracene-type deep-blue organic light-emitting diode（OLED）hosts. 3-（2-Naphthyl）-10-naphthylspiro［benzo［ij］tetraphene-7，9'-fluorene］（N-NSBTF），3-［4-（2-naphthyl）phenyl］-10-naphthylspiro［benzo［ij］tetraphene-7，9'-fluorene］（NP-NSBTF），and 3-（phenyl）-10-naphthylspiro ［benzo［ij］ tetraphene-7，9'-fluorene］（P-NSBTF）were synthesized via multi-step Suzuki coupling reactions. The optimized device structure - ITO/N，N'-bis-［4-（di-m-tolylamino）phenyl］-N，N'-diphenylbiphenyl-4，4'-diamine（DNTPD， 60 nm）/bis［N-（1-naphthyl）-N-phenyl］ benzidine（NPB， 30 nm）/ NSBTF hosts: LBD（5%）（20 nm）/ aluminum tris（8-hydroxyquinoline）（Alq（3），20 nm）/LiF/Al- was characterized by its blue electroluminescence to have a current efficiency of 6.25 cd/A， a power efficiency of 5.07 lm/W， and an external quantum efficiency of 5.24% at 18.7 mA/cm2at CIE coordinates of 0.130， 0.149.

Keywords: Fluorescence； Deep blue host； Spiro［benzotetraphene-fluorene］； Color purity； Fused-ring

來(lái)源出版物：IEEE Journal of Quantum Electronics， 2014， 50（11）: 911-920聯(lián)系郵箱：Gong， MS； msgong@dankook.ac.kr

（責(zé)任編輯王帥帥，衛(wèi)夏雯）

Candela-Class high-brightness Ingan/Algan double-heterostructure Blue-Light-Emitting Diodes

Nakamura， S； Mukai， T； Senoh， M

Candela-class high-brightness InGaN/AlGaN double-heterostructure（DH）blue-light-emitting diodes（LEDs）with the luminous intensity over 1 cd were fabricated. As an active layer， a Zn-doped InGaN layer was used for the DH LEDs. The typical output power was 1500 muW and the external quantum efficiency was as high as 2.7% at a forward current of 20 mA at room temperature. The peak wavelength and the full width at half-maximum of the electroluminescence were 450 and 70 nm， respectively. This value of luminous intensity was the highest ever reported for blue LEDs.

GaN growth； doped GaN； films； temperature； Movpe

*摘編自《物理》2014年43卷12期802～808頁(yè)