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基于III族氮化物的深紫外发光二极管能带工程研究综述

DOI：10.1088/1361-6463/ab4d7b 期刊：Journal of Physics D: Applied Physics 出版年份：2019 更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要： III族氮化物深紫外（DUV）发光二极管（LED）被认为是水/空气净化、杀菌及生物传感应用中具有前景的高能效、环保且耐用的紫外光源。然而，由于内量子效率低、电流泄漏严重及高电流注入时效率骤降等问题，当前DUV LED的性能远未达到商业化要求。学界已投入大量精力通过合理设计此类发光器件的能带结构来提升其输出功率。本综述总结了DUV LED能带设计与工程化的最新进展，重点关注电子阻挡层、量子阱、量子垒的能带工程方法，以及隧道结、超薄量子异质结构等新型结构的应用以提升效率。这些创新方案为下一代更高效环保的实用化紫外光源铺平了道路。
作者： Zhongjie Ren，Huabin Yu，Zhongling Liu，Danhao Wang，Chong Xing，Haochen Zhang，Chen Huang，Shibing Long，Haiding Sun
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研究概述 实验方案

研究目的

回顾并总结近年来基于III族氮化物的深紫外发光二极管（DUV LED）在能带设计与工程方面的最新进展，重点关注如何通过这些改进提升其效率与输出功率以实现实际应用。

研究成果

该综述强调了深紫外LED能带工程取得的重大进展，重点指出设计高效电子阻挡层、量子阱和量子势垒的重要性。隧道结和超薄量子异质结构等新型结构的实施已显示出提升器件性能的潜力。这些进步为开发适用于多种应用的下一代高效紫外光源铺平了道路。

研究不足

由于内部量子效率低、电流泄漏大以及高电流注入时效率下降，当前最先进的深紫外LED性能仍远未达到商业化要求。本文探讨了现有深紫外LED技术的技术和应用限制，并提出了优化方向。

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