麻省理工学院推出了新型的硅基LED，亮度提高了十倍

近日，麻省理工学院研究小组宣布，目前设计的一种非常实用的硅基LED，它将采用正向偏置方法，与其他硅基LED的亮度相比增加了10倍。此次开发的新型硅基LED采用正向偏置法，同时改变了LED中PN结的组合，成功提高了硅材料的光电能量转换效率，进一步提高了硅材料的亮度。
硅基LED，并降低了LED的制造成本。对于硅材料，这是人类使用最广泛的材料之一，主要用于制造半导体器件和集成电路领域。
然而，由于硅材料的特殊性，它并未涉及光学领域，因此尚未实现基于硅的LED。发光二极管中的PN结包括P区域和N区域，这将决定二极管的发光效率。
其中，N区充满了激发的自由电子，P区具有带正电的空穴，吸引P区中的电子。随着电子涌入空穴，电子的能级急剧下降，并且能释放出能量差。
但是，不同的半导体材料具有不同的电子和空穴能，因此释放的能量具有一定的差异。当前广泛使用的材料（例如氮化镓和砷化镓）是直接带隙材料，通常用于LED中。
它的最小导带和最大价带具有相同的电子动量，并且在导带底部的电子在价带的顶部。所述孔可以通过辐射复合而发光，具有高的复合概率和高的发光效率。
作为一种间接的带隙半导体材料，硅在最小导带和最大价带之间具有不同的动量值。它更倾向于将能量转换为热而不是光，因此其转换速度和效率不如其他能源。
材料。今年，由荷兰埃因霍温科技大学的Erik Bakkers领导的研究团队成功地开发了一种新型的硅锗合金发光材料，该材料使用VLS来生长纳米硅线。
以现有芯片中的硅基激光器为主。这种激光器的成功开发可能会大大降低数据传输的成本，并在将来提高效率。
这次，MIT团队进一步提高了使用硅材料的可能性，并提出了一种用于N区和P区的新连接方法。 N区和P区从传统的并排排列更改为垂直堆叠，从而使二极管电子和空穴远离表面和边缘区域，以防止电子将电能转化为热量从而提高了发光效率。
美国国家标准技术研究院对这种新型的基于硅的LED进行了评论：“如果您需要低效率和高能耗的光学器件，那么这种新型的基于硅的LED非常适合您。这种LED比目前的市场要好。
有些产品的制造成本要低得多，更不用说现有的LED产品还没有集成在芯片上。麻省理工学院研究小组的研究员拉杰夫·拉姆（Rajev Ram）说，基于硅的LED的特性与短距离感应非常吻合。
需求并透露，该团队将开发一种基于全硅的LED系统，用于智能手机平台的短程距离测量。据悉，此次推出的新型基于硅的LED将在IEEE国际电子设备大会上展出，并将在短距离传感领域具有更广泛的应用场景。
同时，麻省理工学院的研究小组还准备将这种新的基于硅的LED集成到CMOS芯片中，并将其交付给GlobalFoundries在新加坡生产。免责声明：本文内容经21ic授权后发布，版权归原作者所有。
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