黄丽香 1†韩冰 1†闫龙 1赵项杰 1[ ... ]潘安练 1,**
作者单位
摘要
1 湖南大学材料科学与工程学院,湖南光电集成创新研究院,湖南 长沙 410082
2 诺视科技(苏州)有限公司,江苏 苏州 215011
基于发光二极管的显示技术在电视、电脑、手机等终端产品上获得了广泛应用。与传统液晶显示器和有机发光二极管屏幕相比,微型发光二极管(Micro-LED)显示器件在尺寸、性能、功耗、使用寿命等方面均具有显著优势。总结了Micro-LED全彩色显示的技术类别和产品应用场景,综述了实现Micro-LED全彩色显示的最新研究进展,包括巨量转移技术、色转换层集成技术和外延芯片单片集成技术,并进一步比较分析这些技术的优缺点,展望了Micro-LED全彩色显示技术的未来发展。
发光二极管 显示技术 单片集成 巨量转移 氮化镓 light-emitting diode display technique monolithic integration massive transfer gallium nitride 
激光与光电子学进展
2024, 61(1): 0125001
作者单位
摘要
1 国科大杭州高等研究院 物理与光电工程学院,浙江 杭州 310024
2 中国科学院上海技术物理研究所 红外成像材料与器件重点实验室,上海 200083
本文对基于带间级联结构和谐振腔结构的中红外发光二极管进行了仿真和设计。在传统带间级联发光二极管的基础上,从器件外部引入分布布拉格反射镜(DBR)谐振腔结构,形成谐振腔带间级联发光二极管。对谐振腔参数进行仿真优化,包括DBR周期数、谐振腔的腔长、有源区在谐振腔中的位置等。结果表明,使用单周期ZnS/Ge DBR作为谐振腔上反射镜的器件输出功率最大,有源区置于谐振腔内部电场强度波峰处时,器件的输出功率最大,三级谐振腔带间级联LED器件的输出功率与55级无谐振腔器件输出功率相当,其光束发散角的半峰全宽可以从92度减小到52度。结合已生长的5级带间级联LED器件的测试结果,增加谐振腔结构后的仿真结果表明,峰值波长的辐射强度增强11.7倍,积分辐射强度增强5.43倍,光谱的半峰宽变窄6.45倍。
发光二极管 谐振腔 带间级联 辐射增强 light emitting diode resonant cavity interband cascade radiation enhancement 
红外与毫米波学报
2023, 42(6): 724
王瑞 1张铭 1程宋玉 1曾敏 1,*[ ... ]李岳彬 1,3,**
作者单位
摘要
1 湖北大学微电子学院 微纳电子材料与器件湖北省重点实验室,湖北 武汉 430062
2 江苏永鼎股份有限公司,江苏 苏州 215211
3 湖北大学 潜江产业技术研究院,湖北 潜江 433100
全无机镉基金属卤化物CsCdCl3因其独特的三维晶体结构而具有优异的稳定性、宽带自陷激子(Self⁃trapped excitons,STEs)发射和丰富的离子掺杂格位,在固态照明领域引起了广泛关注。然而,基于八面体畸变的STEs辐射复合的发光效率较低。本文采用简单的室温溶液法制备了一系列Mn2+离子掺杂的六方相CsCdCl3x%Mn微米晶。在254 nm紫外光激发下,Mn2+掺杂的样品发出明亮的橙黄光,发射峰位于598 nm处,半峰宽为75 nm,荧光量子产率最高达99.1%。稳态和瞬态荧光光谱测试结果表明,Mn2+掺杂CsCdCl3微米晶的宽光谱发射源自基质的STEs和Mn2+离子的d⁃d跃迁。同时,该材料还具备优异的空气、热、水稳定性。我们进一步将CsCdCl3∶5%Mn2+荧光粉、商用荧光粉、深紫外或蓝光LED芯片封装成两种白光发光二极管器件,色度坐标分别为(0.36,0.35)和(0.40,0.36),显色指数分别高达91和83,有望成为新一代发光材料用于照明领域。
CsCdCl3 Mn2+掺杂 发光性能 发光二极管 CsCdCl3 Mn2+doping luminescent properties light⁃emitting diode(LED) 
发光学报
2023, 44(9): 1560
作者单位
摘要
1 长春理工大学 物理学院,吉林 长春 130022
2 吉林省文化科技研究所,吉林 长春 130012
柔性自发光器件是当前照明和显示领域的前沿课题。相比有机发光二极管,无机半导体具有更稳定的物理化学性质,但晶态无机薄膜不具有良好柔韧性,因此,低维纳米线阵列结构成为柔性器件研究新的突破方向。铯铅卤化物钙钛矿量子点具有高发光量子产率,将钙钛矿量子点作为荧光层分散在纳米线阵列中,可以利用钙钛矿材料的高荧光效率,实现可见波段柔性器件。首先制备了氧化锌 (ZnO)/氧化镁 (MgO)纳米线阵列异质结构,在柔性锌箔基片上构建了金属/绝缘体/半导体异质结光发射器件,实现了源自ZnO纳米线的本征紫外发射和电泵浦紫外随机激光。进而采用纳米线异质结作为短波长激发源、钙钛矿量子点作为荧光层,实现了柔性荧光型暖白光原型器件。
柔性光发射器件 氧化锌纳米线 钙钛矿量子点 电泵浦激光 荧光型发光二极管 flexible light-emitting device ZnO nanowires perovskite quantum dots electrically pumped lasing fluorescent light-emitting diode 
红外与激光工程
2023, 52(10): 20230433
作者单位
摘要
南京大学 电子科学与工程学院 江苏省光电信息功能材料重点实验室, 南京 210023
研究了Ag/p-GaN欧姆接触的工艺,得到较为优化的工艺方法并应用于器件制备。分别采用直接剥离Ag、氧等离子体去底胶后剥离Ag和湿法腐蚀Ag三种工艺制备Ag图形,对比了三种工艺样品的粘附性及接触电性,发现直接剥离Ag工艺存在Ag脱落问题,去底胶后剥离Ag工艺无法形成欧姆接触,而腐蚀后退火的样品则可以实现较好的粘附和较佳电性; 通过XPS分析了不同工艺对接触特性影响的机理。进一步,对比优化了Ag蒸发前表面化学处理工艺,结果表明酸性溶液处理或碱性溶液处理可以有效降低欧姆接触电阻率,酸性溶液处理略优。优化后的欧姆接触工艺可应用于可见光及深紫外LED器件制备,器件电学性能如下: 在40A/cm2电流密度下,蓝色发光二极管电压为2.95V,紫外发光二极管电压为6.01V。
欧姆接触 发光二极管 Ag Ag p-GaN p-GaN ohmic contact light emitting diode 
半导体光电
2023, 44(5): 694
作者单位
摘要
南京邮电大学通信与信息工程学院,江苏 南京 210003
面向6G无线通信感知一体化技术,提出、制造并表征了基于GaN微环形状的多量子阱(MQW)二极管。基于二极管发光光谱和响应光谱重叠的物理现象,微环发光二极管(MR-LED)具有多功能性,可以同时发光探测,实现通信探测一体化。作为一个发光源,MR-LED能实现片外150 Mbit/s开关键控调制方式的数据传输。同时通过MATLAB软件处理,MR-LED能够实现光无线图像数据传输。作为接收端,无论MR-LED是否在发光状态,MR-LED在不同的偏置电压下都能检测自由空间光信号。MR-LED用于通信探测一体化,可实现空间全双工通信,促进微型高速可见光通信系统的发展。
光通信 多层量子阱二极管 微环发光二极管 同时发光探测 optical communication multiple quantum well diode micro-ring light-emitting diode simultaneous emission detection 
光学学报
2023, 43(21): 2106001
朱鑫琦 1,2张佩 1谢胜 3吴淑军 3[ ... ]黄惠杰 1,*
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室,上海 201800
2 中国科学院大学,北京 100049
3 湖南大学化学化工学院,湖南 长沙 410082
4 上海镭慎光电科技有限公司,上海 201899
5 中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室,贵州 贵阳 550081
地下水重金属污染正在严重威胁环境安全和人体健康。荧光探针检测技术因具有灵敏度高、选择性好等优势,已成为检测重金属离子浓度的常用方法之一。受限于光源和光学系统的体积与成本等因素,现有重金属荧光检测装置无法满足现场原位检测需求。本文研制了一种地下水重金属荧光原位检测装置,其光学探头以紫外发光二极管(LED)为光源,采用共聚焦光路设计,荧光收集角范围可达102°,外径不超过60 mm,实现了小型化和低成本化。同时,以商用化台式荧光分光光度计作为参照设备,搭载相同的二价汞离子(Hg2+)荧光探针,开展了对比性能测试。实验结果表明,本文研发的装置具有良好的稳定性和线性响应特性,相关系数R2为0.989,检测限可达到1.47×10-9,各项性能参数不亚于台式荧光分光光度计。
光学仪器 地下水原位检测 荧光光谱 重金属检测 紫外发光二极管 optical device groundwater in situ detection fluorescence spectroscopy heavy metal detection ultraviolet light emitting diode 
激光与光电子学进展
2023, 60(21): 2130001
Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Nanoscience and Applications, and Department of Electrical and Electronic Engineering, Southern University of Science and Technology, Shenzhen 518055, China
2 Key Laboratory of Energy Conversion and Storage Technologies (Southern University of Science and Technology), Ministry of Education, and Shenzhen Key Laboratory for Advanced Quantum Dot Displays and Lighting, Southern University of Science and Technology, Shenzhen 518055, China
Impedance spectroscopy has been increasingly employed in quantum dot light-emitting diodes (QLEDs) to investigate the charge dynamics and device physics. In this review, we introduce the mathematical basics of impedance spectroscopy that applied to QLEDs. In particular, we focus on the Nyquist plot, Mott−Schottky analysis, capacitance-frequency and capacitance-voltage characteristics, and the dC/dV measurement of the QLEDs. These impedance measurements can provide critical information on electrical parameters such as equivalent circuit models, characteristic time constants, charge injection and recombination points, and trap distribution of the QLEDs. However, this paper will also discuss the disadvantages and limitations of these measurements. Fundamentally, this review provides a deeper understanding of the device physics of QLEDs through the application of impedance spectroscopy, offering valuable insights into the analysis of performance loss and degradation mechanisms of QLEDs.
quantum dot light-emitting diode impedance spectroscopy equivalent circuit model charge dynamics 
Journal of Semiconductors
2023, 44(9): 091603
作者单位
摘要
华南理工大学 发光材料与器件国家重点实验室,广东 广州 510641
钙钛矿由于其出色的光电特性,在显示和照明领域具有潜在的应用价值。为降低重金属Pb含量,本文采用锗离子(Ge2+)部分取代Pb2+进行合金化,并探索提高其电致发光性能的途径。由于Ge合金化可以使钙钛矿容忍因子更趋近于1,有望提高器件的发光稳定性。结果表明,Ge合金钙钛矿薄膜的光致发光性能在一定水氧条件下可以得到较大幅度提高,器件发光稳定性也同时得到提升。这主要归因于水氧共同作用使合金钙钛矿表面形成了GeO2,一定程度上钝化了钙钛矿薄膜表面缺陷,阻止了水氧的进一步渗透。得到的绿光PeLED器件最大外量子效率(EQEmax)为11.8%,亮度为8×103 cd/m2,较非合金化器件的发光寿命延长了3倍,在100 cd/m2初始亮度下稳定性T50从~2 h提升至~6 h,这是目前文献报道Ge合金钙钛矿发光二极管最长的发光寿命。
锗合金钙钛矿 水氧处理 发光二极管 发光稳定性 Ge-alloyed perovskite water and oxygen treatment light-emitting diode luminous stability 
发光学报
2023, 44(8): 1451
作者单位
摘要
1 中山大学 电子与信息工程学院,广东 广州 510006
2 华南理工大学 微电子学院,广东 广州 510640
3 东莞理工学院 电子工程与智能化学院,广东 东莞 523808
4 华南师范大学 华南先进光电子研究院,广东 广州 510006
金属卤化物钙钛矿材料由于具有高光致发光量子效率、高色纯度、波长可调和可溶液加工等优异的性能,近年来广泛用于制备发光二极管、太阳能电池、激光器、探测器等半导体器件。其中,铅基钙钛矿发光二极管(Perovskite light emitting diode,PeLED)的外量子效率已经突破了28%。然而,重金属铅的毒性阻碍了其大规模的生产和商业化发展。因此,开发高性能的无铅PeLED成为新的研究热点,在下一代显示和照明领域展现出重要的应用前景。本文综述了无铅PeLED的实现及研究进展,首先介绍了无铅PeLED中的相关基本概念,包括无铅钙钛矿材料特性、器件结构、发光机理等;然后从无铅钙钛矿材料种类的角度出发,阐述了无铅钙钛矿的制备方法,包括旋涂法、热注入法、配体辅助再沉淀法、气相沉积法等;接着总结了实现高性能Sn基、Bi基、Sb基、Cu基等无铅PeLED的方法,包括对材料选取、结构设计、器件性能、工作机理以及发光过程的分析;最后探讨了无铅PeLED目前面临的挑战及其未来的发展机遇。
发光二极管 钙钛矿 无铅 性能 light emitting diode perovskite lead-free performance 
发光学报
2023, 44(8): 1422

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