法国科学家的研究显示，“单晶”(monolithic)白光发光二极管(WLED)的表现可望超越先前使用复合技术制造的WLED。CRHEA-CNRS的Benjamin Damilano及其研究团队利用氮化铟镓(GaInN)/氮化镓(GaN)制量子阱来产生蓝光及黄光，进而制作出WLED。这项成果使WLED的商业化有向前推进一步，未来有希望取代目前使用的白炽灯泡。
生产WLED的现场
科学家在WLED方面已经努力了近十年，希望制作出效率高、寿命长且便宜的固态WLED，以便与现行高耗能的白炽灯泡或荧光灯管一较长短。虽然发光效率达200 lm/W的WLED已经问世，但与传统光源相比，成本仍旧偏高。
近来，包含CRHEA-CNRS在内的许多研究团队都证实，通过在氮化镓的p-n接口中堆栈氮化铟镓或氮化镓量子阱，就可以制造出单晶WLED。所谓单晶是指采用连续外延生长的单一工法来取代传统制造磷光WLEDs的双重工法(外延加上沉积)。这项技术不仅能降低成本，更可以提升产品可靠度。
CRHEA-CNRS团队借助在组件p-n接口中的电子主动区生长不同厚度的量子阱，来产生蓝光及黄光，混合后便能产生白光。然而这项设计有个缺陷：激发出的光对于注入的电流变化非常敏感，所以组件的发光效率会被黄光量子阱限制住。
采用白光转换器的新颖设计
为解决此问题，研究团队将产生黄光的量子阱制作于p-n接口之外，因此不再以电流激发此量子阱，而是利用蓝光光子来激发，换言之，注入的电流使主动区内的电子及空穴重新结合发射出蓝光，部份蓝光光子会被黄光量子阱吸收并激发出黄光，两色光混和后就产生了白光。Damilano表示，这项技术的关键在于它保存了单晶的架构，但在应用方面又比原结构更富弹性。
目前该团队计划使用其它比氮化铟镓量子阱效率更高结构如量子点来达到电光转换，他们也考虑使以基板取代目前的蓝宝石基板，以降低组件制造成本。（编辑：于占涛）
