Новости науки "Русского переплета"
TopList Яндекс цитирования
Русский переплет
Портал | Содержание | О нас | Авторам | Новости | Первая десятка | Дискуссионный клуб | Чат Научный форум
Первая десятка "Русского переплета"
Темы дня:

Мир собирается объявить бесполётную зону в нашей Vselennoy! | Президенту Путину о создании Института Истории Русского Народа. |Нас посетило 40 млн. человек | Чем занимались русские 4000 лет назад? | Кому давать гранты или сколько в России молодых ученых?


Rambler's Top100
Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Книжная лавка | Голосование | Топ-лист | Регистрация | Дискуссия
Лучшие молодые
ученые России

Подписаться на новости

АВТОРСКИЕ НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах" | "Terra & Comp" (Геология и компьютеры) | "Неизбежность странного микромира"| "Научно-популярное ревю"| "Биология и жизнь" | Теорфизика для малышей
Семинары - Конференции - Симпозиумы - Конкурсы

НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"
Проект поддержан Международной Соросовской Программой образования в области точных наук.
Новости из мира науки и техники
The Best of Russian Science and Technology
Страницу курирует проф. В.М.Липунов
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

01.12.2017
16:21

Добавление бора повысит эффективность светодиодов

    Добавление бора в кристаллическую структуру смешанного нитрида индия и галлия позволит увеличить эффективность работающих на таком материале светодиодов большой мощности. Добиться этого можно за счет уменьшения параметров кристаллической решетки, сообщают физики из США в статье, опубликованной в Applied Physics Letters.

    Светодиоды на основе смешанного нитрида галлия и индия (InxGa1-xN) являются источниками света в видимой области и уже сейчас довольно широко применяются в различных устройствах. В основе такого светодиода лежит трехслойная структура, в которой тонкий слой InxGa1-xN зажимается между двумя слоями чистого нитрида галлия GaN и служит для электронов квантовой ямой, по которой они могут перемещаться только в плоскости.

    Эффективность преобразования электричества в излучение в таких источниках света достигает почти 40 процентов, но при больших напряжениях такой материал теряет свою эффективность, особенно при излучении в зеленой части спектра. Основной причиной потери эффективности обычно называют Оже-рекомбинацию, при которой электрон из зоны проводимости при рекомбинации с дыркой избыточную энергию не испускает в виде излучения, а передает другому электрону. Для того, чтобы снизить влияние этого эффекта, необходимо уменьшить концентрацию электронов, что можно сделать, например, увеличив ширину квантовой ямы. Добиться этого тяжело из-за небольшого различия в параметрах решетки нитрида галлия и смешанного нитрида галлия и индия. Если напряжения, которые из-за такого несоответствия возникают в тонких слоях довольно небольшие, то при увеличении толщины такие структуры становятся неустойчивыми.

    Для того, чтобы решить эту проблему, Логан Уильямс (Logan Williams) и Эммануил Киупакис (Emmanouil Kioupakis) из Университета Мичигана предложили ввести в химическую структуру нитрида атомы бора. Согласно доступным экспериментальным данным, параметр решетки с нитриде галлия составляет 3,181 ангстрема, в нитриде индия — 3,538 ангстрема, а нитриде бора с такой же кристаллической структурой — 2,536 ангстрема. Из-за этого в смешанном нитриде галлия и индия расстояние между атомами больше, чем в чистом нитриде галлия, но если добавить туда нужное количество бора, то его можно довести до нужного размера.

    Зависимость ширины запрещенной зоны от химического состава для нитрида галлия с добавлением бора (синяя линия), смешанном нитриде индия и галлия с добавлением бора (красная линия) и смешанном нитриде индия и галлия с той же концентрацией индия, что и во втором случае (черная линия)

    С помощью численного расчета методом теории функционала плотности ученые определили, как будут меняться параметры кристаллической решетки и ширина запрещенной зоны при добавлении в структуру двух нитридов (GaN и InxGa1-xN) бора. Оказалось, что если соотношение атомов бора и индия в решетке составляет 2 к 3, то ширина запрещенной зоны остается примерно такой же, что и в смешанном нитриде с такой же концентрацией индия. При этом расхождение в параметрах кристаллической решетки между этим смешанным нитридом бора, индия и галлия и окружающими его слоями чистого нитрида галлия сокращается практически до нуля. При этом интересно, что атомы бора значительно легче встраиваются в решетку смешанного нитрида, содержащего индий, чем в чистый нитрид галлия.

    Ученые надеются, что полученные ими данные мотивируют экспериментаторов на получение и исследование нитридов с таким большим содержанием бора, и уже в ближайшее время с помощью этих материалов удастся производить еще более эффективные светодиоды большой мощности.

    Одним из наиболее перспективных материалов, которые можно использовать в качестве электродов для таких светодиодов, является графен. Сейчас активно развиваются технологии создания светодиодов с графеновыми электродами, и с помощью них, например, можно создавать гибкие светодиоды большой площади.

    По информации https://nplus1.ru/news/2017/11/29/boron-for-led-efficiency

    Обозрение "Terra & Comp".

Помощь корреспонденту
Кнопка куратора
Добавить новость
Добавить новости
НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"

Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Rambler's Top100


Rambler's Top100