白光發光二極管的制作方法(四)——其他方法

下面介紹其他制造白光的方法。

    方法（一）X.Guo等人用光子循環（Photon Recycling）的原理，如圖1(a)所示在GaInN/GaN藍光LED的襯底藍寶石上加了一層AlGaInP材料，利用此層被藍光激發出的黃光做成白光，其光譜如圖1(b)所示，AlGaInP層所發出的光就是因光子循環而發生的。圖2(a)是用理論推算出的在短波長λ₁時理想LED的最佳表現，圖2(b)是當λ₂>λ₁時（其中λ₂是被λ₁激發產生的光），短波長光λ₁可以得到的P₂（λ₂）/P₁（λ₁）功率比。由圖可見，藍色波長λ₁應在440nm左右為較佳。

    方法（二）K.Katayama等人用Ⅱ-Ⅵ族材料做成白光LED，即將碘（I）摻雜在ZnSe襯底內生長藍光LED，其結構如圖3(a)所示。這種 LED的I-V及L-I特性曲線如圖3(b)所示。其原理是摻雜碘的ZnSe受到藍光激發時可以得到黃光，如圖4(a)所示，其波長約570nm，此黃光與藍光混合而成白光，其光譜如圖4(b)所示，圖4(c)是白光在CIE色度圖中的坐標位置，改變ZnSe的厚度可以得到不同波長的黃光，以不同黃光與藍光組成不同色溫的白光可以在圖中看見。T.Shirakawa等人研究的ZnSe白光LED的生命期結果如圖5所示。圖5(a)所示是白光LED的生命期與缺陷EPD(Etch Pits Density)的關系，缺陷少時生命也長；圖5(b)是白光LED在25℃時光輸出功率與時間的關系，由圖可見500小時后衰退極快。{{分頁}}

    W.R.Chen等人用MBE法做成ZnCdSe及ZnCdSeTe量子阱，改變量子阱的數目如圖6所示，希望可以得到不同的白光，圖中ZnCdSeTe 產生黃光，ZnCdSe產生藍光。圖7(a)、(b)及(c)是一黃一藍、一黃兩藍及三藍一黃多量子阱LED的電致光譜與溫度的關系。其中一黃二藍量子阱（1O2B QW）LED的CIE色度圖的坐標x=0.4、y=0.45接近白光，但是隨著溫度的增加而黃光也加強，所以一切還需要最佳化。