論文第一作者、美國(guó)北卡羅來(lái)納州立大學(xué)博士斯圖爾特·威爾金斯稱,他們是通過(guò)在極性氮化鎵半導(dǎo)體上涂布一種自組磷酸基涂層的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的的。
研究人員首先通過(guò)多層自組裝技術(shù)用氮和鎵制造出氮化鎵。而后又增加了包含有機(jī)磷分子的磷酸基,將其涂布在氮化鎵材料的表面上。氮化鎵半導(dǎo)體的使用提高了LED的發(fā)光效率,磷酸基材料則保證了氮化鎵的穩(wěn)定性,使其不易與環(huán)境中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),減少其在溶液中被溶解的可能。
“提高氮化鎵的穩(wěn)定性是非常重要的。”威爾金斯說(shuō),“因?yàn)檫@能為新技術(shù)未來(lái)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域創(chuàng)造條件。例如,植入式傳感器。”
據(jù)了解,與市場(chǎng)上常見(jiàn)的硅半導(dǎo)體LED相比,氮化鎵半導(dǎo)體可提高光輸出。如果在同樣的電力消耗下,硅半導(dǎo)體LED的光通量能達(dá)到1000流明,氮化鎵半導(dǎo)體LED的光通量將能達(dá)到2000流明以上。因此,基于氮化鎵半導(dǎo)體的LED發(fā)光效率更高,更節(jié)能。此外,與硅半導(dǎo)體LED相比,氮化鎵半導(dǎo)體LED體積小、重量輕,更易實(shí)現(xiàn)集成。