近日,新捕京官网纳米能源研究中心团队开展了硅基InGaN/GaN多量子阱蓝光LED的压电效应调自热效应的研究,研究成果以“Enhanced Heat Dissipation in Gallium Nitride-Based Light-Emitting Diodes by Piezo-phototronic Effect”为题发表在《Nano Letters》期刊上。
本研究利用高分辨率红外热成像仪对上述LED在不同应变下的注入电流和结温的面内分布进行了可视化研究,揭示了LED的温度空间分布,并首次证明了压电光电效应有效地抑制了温度增量。我们观察了外部应变补偿下LED阵列的温度场和电流密度分布。研究发现,外加应变能有效提高辐射复合效率,减小自热效应。与传统的无应变LED器件相比,在6 V和7 V偏置电压下,0.1%外加应变下LED的工作温度分别降低了50.00%和47.62%。这项工作清晰地揭示了压电光效应调节LEDs中电流注入、载流子复合和自加热效应的机理,为解决大功率发光二极管(HPLEDs)照明和显示器的散热和热管理问题提供了一种新的解决方案。
该工作获得国家研发计划项目(2016YFA0202703)、国家自然科学基金项目(61904012)、北京市自然科学基金项目(4204114)、广西八桂人才项目(T3120097921、T31200992001),人才模式基地计划项目(AD19110157)等资助。
论文作者:郭齐(硕士生),李丁(副研究员),化麒麟(副研究员),季科宇(硕士生),孙文宏(通讯作者),胡卫国(通讯作者),王中林(通讯作者)。
论文链接:10.1021/acs.nanolett.1c00999