臺灣大學研發從單一分層柱狀LED產生單一像素的白光技術

目前要制作白光 LED ，若不是采用白色磷光體(phosphor)材料涂布包覆于 單色led 之外，就是將紅光、綠光與藍光LED混合在一起；臺灣大學的研究人員正在開發一種技術，能從單一分層柱狀(tiered-column) LED產生單一像素(pix)的白光。

上述技術是由臺灣大學光電工程學研究所教授楊志忠所率領的團隊正在進行的研究；其基本概念是將量子阱(quantum wells)嵌入在同一基板上生長、排列非常緊密的氮化鎵(GaN)與氮化銦鎵(InGaN)奈米柱(nano-rods)。楊志忠指出，那些LED陣列是以有機金屬化學氣相沉積(MOCVD)脈沖生長方法制作，能達到比采用傳統制程技術更佳的發光性能。

“我們能生長出不同截面尺寸的多節(multi-section)奈米柱，相較于單節奈米柱能展現更寬廣的發射頻譜；”楊志忠在接受EE Times美國版編輯獨家專訪時表示：“我們開發這種多節奈米柱LED的目標，是能發射出免磷光體的白光。”

掃描電子顯微鏡的影像顯示，單一直徑的柱狀像素會發射單一色光(左)，不過若將其頂部窄化(右)，同一像素就會發出兩種不同的色光；而透過添加第三個更窄的層，就可能發出第三種色光，也就是讓單一像素發射出紅、綠、藍(RGB)三色混合出的白光

楊志忠表示，這種側壁發光(sidewall emission)可能更有效率，因為會有更大的表面區域；透過垂直擴展不同直徑的金字塔，甚至在每個奈米柱內能發出更多光。結合適當平衡的紅綠藍(RGB)光源，這種方法應該也能產生各種冷暖色調的白光。

利用反向摻雜的氮化鎵以及夾在中間的量子阱，臺灣大學的研究人員展示氮化鎵LED的運作原理

“我們也能利用氧化鋅鎵(gallium zinc oxide，GaZnO)代替氧化錫銦(IoT)做為透明互連，具有非常高的導電性；”楊志忠表示，他的研究團隊也正在研發以表面電漿強化發光，提升效率并避免衰減效應(droop effect)；還有藉由增加頻寬的調變催生可見光高速通訊。”

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