Все производители современных светодиодов сталкиваются со следующей проблемой: световыход этих элементов достигает максимума при относительно небольшой плотности подаваемого тока, а в рабочем режиме (при высоких плотностях тока) значительно снижается. Исчерпывающего объяснения указанному явлению ученые пока не нашли, но очевидно, что значительную роль играет утечка электронов из активной зоны светодиода.

Полностью избавиться от негативного влияния этого эффекта, разумеется, невозможно, но свести его к минимуму вполне реально, что и доказала группа исследователей из Политехнического института Ренселлера (США), возглавляемая Фредом Шубертом. По словам ученых, им удалось разработать светодиод, величина световыхода которого увеличена на 18 процентов, а эффективность использования электроэнергии - на 22 процента.
Команда профессора Шуберта внимательно исследовала активную зону светодиода и обнаружила, что векторы поляризации вещества в указанной области разнонаправлены, а это, в свою очередь, и вызывало утечку электронов. Уменьшить рассогласование по поляризации удалось с помощью замены одного из контактирующих полупроводников, которые образуют p-n переход. Традиционно для создания p-n перехода в светодиодах применялись два различных вещества: нитрид галлия и особая смесь нитридов галлия и индия. Ученые исключили из состава первый компонент и образовали гомогенный p-n переход (в его формировании участвуют полупроводники с одинаковой шириной запрещенной зоны) на основе одной лишь смеси нитридов галлия и индия. Практические исследования полученной структуры подтвердили результаты теоретических расчетов: эффективность светодиодов значительно возросла.
Источник: Компьюлента