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科学家发现前所未有的半导体缺陷:钻石超注入实现百倍亮度突破

莫斯科物理技术学院研究揭示:单一半导体即可实现超注入效应,无需异质结构。钻石和氮化镓室温下即可发生强超注入,钻石超注入浓度比理论极限高1万倍,可作紫外LED基础,亮度比异质结构激光器/LED高100倍。

打破异质结构垄断

现代LED/激光依赖异质结构:窄禁带半导体夹在宽禁带材料间,正向偏压下中间层载流子浓度升高(超注入)。但异质结构需晶格周期匹配减少界面缺陷,制造难度大。同质结构(单一半导体)长期尝试未果。新研究证明超注入可在单一半导体中实现,且适用已知材料。

广泛应用前景

超注入可在从2D材料到宽禁带半导体的多种材料发生。可制造高效紫/紫外/白/蓝LED、Li-Fi光源、早期疾病诊断光学仪器、量子互联网发射器、新型激光器。大幅提升单光子源和钻石基LED亮度、电子注入效率。

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