五、雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)和量子阱

 紅外LEDs和激光二極管的研究已經(jīng)表明：異質(zhì)結(jié)和量子阱是實(shí)現(xiàn)高效率的保障。在異質(zhì)結(jié)和量子阱中，電子和空穴被注入到極小空間內(nèi)，其內(nèi)的復(fù)合過(guò)程更高效、損耗小。Akasaki等研發(fā)出基于AlGaN/GaN的異質(zhì)結(jié)構(gòu) [36, 37]，Nakamura則利用InGaN/GaN組合、InGaN/AlGaN組合來(lái)制備異質(zhì)結(jié)、量子阱和多量子阱，并大獲成功 [38]。1994年，基于InGaN/AlGaN雙異質(zhì)結(jié)，Nakamura等實(shí)現(xiàn)了2.7%的量子效率（如圖3）[39]！籍此重要突破，高效藍(lán)光LEDs的研發(fā)和應(yīng)用的道路終于暢通了！兩個(gè)研究組繼續(xù)研發(fā)藍(lán)光LEDs，目標(biāo)是更高效、多樣化和廣泛應(yīng)用。兩個(gè)研究組在1995-1996均實(shí)現(xiàn)了基于GaN的藍(lán)光激光 [40, 41]。

圖3. 基于InGaN/AlGaN雙異質(zhì)結(jié)藍(lán)光LED的結(jié)構(gòu)示意圖[39]。

六、歷史發(fā)展總結(jié)（本節(jié)標(biāo)題為譯者所加（譯者注））

 現(xiàn)今的高效GaN基LEDs確實(shí)源自不同領(lǐng)域的長(zhǎng)時(shí)間積累和多項(xiàng)相關(guān)突破，包括基本材料物理和晶體生長(zhǎng)領(lǐng)域的突破、先進(jìn)異質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)的器件物理領(lǐng)域的突破，以及出光率優(yōu)化設(shè)計(jì)相關(guān)的光學(xué)物理領(lǐng)域的突破。有關(guān)藍(lán)/綠/紅和“白”光LEDs的歷史發(fā)展進(jìn)程可以總結(jié)如下圖4。

圖4. 商業(yè)LEDs演進(jìn)的歷史 [42]。PC-White表示磷轉(zhuǎn)換白光，DH表示雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)。縱軸的wallplug效率是（輸出出射光功率/輸入電功率）這一比值。