近期，沙特阿卜都拉國王科技大學(xué)(KAUST)研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)出奈米級氮化鋁鎵(AlGaN)發(fā)光裝置。研究人員以漸變折射率分布限制結(jié)構(gòu)層(GRINSCH)裝置，制作出奈米級GRINSCH二極體，研究人員期望未來能應(yīng)用在奈米高效能UV LED裝置，像是激光、光感測器、調(diào)幅器以及積體光學(xué)相關(guān)裝置上。

圖片來源：KAUST官網(wǎng)

現(xiàn)有AlGaN發(fā)光裝置，被視為是取代現(xiàn)有UV氣體激光和含有有毒物質(zhì)的UV燈的UV燈源。不過由于裝置中的UV激光二極體，電壓至少要25伏特才能操作，加上電洞注入層效率不佳，導(dǎo)致串聯(lián)電阻高，導(dǎo)致性能受限。其中原因和AlGaN鋁層的P型半導(dǎo)體涂層以及缺少有效的散熱管道等有關(guān)。

奈米級AlGaN和原先AlGaN磊晶薄膜層相比，由于表面積對體積比高，形成有效的應(yīng)力松弛，能直接在包括金屬等基質(zhì)上延展。金屬和以矽或藍(lán)寶石包復(fù)的金屬基質(zhì)，能在高電流操作過程，提供更好的散熱管道。另外，奈米級P型半導(dǎo)體因?yàn)榧尤肓随V，活化能需求低，因此電阻也相對較小。經(jīng)過研究團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，GRINSCH二極體在電子和光學(xué)表現(xiàn)上出色，所需電壓和串聯(lián)電阻也比原先的二極體要低。