美國國家標準與技術研究所（NIST）科學家成功開發(fā)出納米線UV LED，由于采用了特殊類型的外殼，其發(fā)光強度是基于更簡單外殼的同類LED產生的光強度的五倍。

UV LED的應用領域越來越廣，包括聚合物固化、水凈化和醫(yī)療消毒等。Micro LED也是可視顯示器的焦點。日前，NIST科學家正在試驗基于納米線的LED，用于電子和生物應用的掃描探針針尖。

這款全新的、亮度更高的LED是NITS通過其在制造高質量氮化鎵（GaN）納米線領域的專業(yè)技術開發(fā)出來的。最近，研究人員一直在試驗由摻硅GaN制成的納米線核心，這種核心具有額外的電子，被由摻鎂GaN制成的殼體包圍，而這些殼體具有多余的缺失電子的“空穴”。當電子和空穴結合時，能量以光的形式釋放，這一過程稱為電致發(fā)光。

NIST研究團隊此前曾展示過GaN LED，這種LED產生的光，來源于注入殼層的電子與空穴的重新結合。新研發(fā)的LED在殼層中添加了少量鋁，從而減少了電子溢出和光重吸收造成的損失。

Nanotechnology雜志描述了最新的研究進展，這種亮度更高的LED是由納米線制成，具有所謂的“p-i-n”結構，這是一種可將電子和空穴注入納米線的三層設計。向殼層添加鋁有助于將電子限制在納米線核心，進而促進電致發(fā)光的亮度提升五倍。

該論文的主要作者Matt Brubaker解釋道：“鋁的作用是引入電流的不對稱性，進而阻止電子流入殼層，雖然這樣一來會降低效率，但是卻可將電子和空穴限制在納米線核心。”

納米線測試結構的長約為440nm，殼厚度約為40nm。最終的LED，包括外殼，幾乎比原先大了10倍。研究人員發(fā)現，加入到制造結構中的鋁量取決于納米線的直徑。

研究團隊小組長Kris Bertness表示，目前至少有兩家公司正在開發(fā)基于納米線的Micro LED，NIST就與其中一家公司簽署了合作研發(fā)協(xié)議，以開發(fā)摻雜劑和結構表征方法。研究人員已經與掃描探針公司就在他們的探針針頭中使用NIST LED進行了初步討論，預計NIST很快會展示相關原型LED用具。