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GaN基LED发光效率提高方法研究的综述报告
近年来，随着半导体照明技术的快速发展，GaN基LED（Galliumnitride-basedlightemittingdiodes）已成为其最主要的代表之一。GaN基LED在绿光、蓝光和紫光光谱区间都拥有广泛的应用。目前，GaN基LED发光效率提高方法的研究已经成为照明领域的重要研究方向之一。本综述将对GaN基LED发光效率提高方法的研究现状进行综合概述。
1.材料增强
作为GaN基LED的材料，GaN及其衍生物材料（AlGaN、InGaN等）的性质直接影响LED的性能表现。通过改变材料结构、改善晶体质量等方法进行材料增强，能够提高LED的效率和光衰减特性。
1.1材料优化
GaN基LED的材料优化方法包括但不限于超晶格、量子阱、厚度优化等方案。通过使用超晶格、量子点等结构，可以有效减少材料中的缺陷和非辐射复合；而调整层数和厚度，则可以优化材料晶体质量、降低低维材料的内部应力等，从而提高LED的外部量子效率、光学效率等性能。这些优化手段，可以在一定程度上提高GaN基LED的性能。
1.2材料缺陷修复
材料缺陷是GaN基LED的另一个主要问题，其中包括晶体凹陷、位错、点缺陷等不良晶格结构。通过使用外延生长技术和一些特殊材料修复技术，可以对材料的缺陷进行修复和磨制，以改善其晶格结构和光学性能。这些技术包括外延生长上限制压应力增长、氮源流量控制、高温预烧等，可以大幅度降低材料中的缺陷密度，提高GaN基LED的效率。
2.光电转换提高
GaN基LED将电能转换为光能，所以提高光电转换率是提高LED效率的重要途径。
2.1电流注入优化
电流注入对GaN基LED的性能有着重要的影响。通过选择适当的电极、优化电极形状和电流注入路径等，可以提高LED的光电转换率和效率。另外，也可以采用布拉格反射和反射结构等方案，优化电流注入区域的光学强度分布，以提高LED的效率。
2.2异质结优化
异质结是GaN基LED的重要组成部分之一，对LED的效率有着重要的影响。通过优化异质结的设计和制备工艺，可以改善材料之间的界面效应、缓冲层晶格匹配等因素，从而提高LED开关速度和外部量子效率等性能。
3.光输出提高
光输出是GaN基LED的关键性能参数之一，通过光输出的技术改善，可以提高LED效率。
3.1表面纳米结构优化
表面纳米结构是提高GaN基LED的光输出效率的另一个重要途径。通过使用磷酸化学腐蚀、水解酸解等方法，可以在GaN基LED表面形成纳米柱、纳米凸点等纳米结构，从而实现更高的光输出效率和光提取效率。
3.2激子与载流子分离效率提高
激子与载流子分离效率是影响GaN基LED效率的重要因素之一。通过使用高电场、引入局部材料应变等技术，可以促进载流子与激子的分离，提高LED的效率。
总结起来，GaN基LED效率是由材料、光电转换和光输出三个方面综合决定的。目前，针对这三个方面展开的GaN基LED效率提高方法研究已经取得了迅猛的进展，并且有望在未来为国内外照明市场带来更具性价比的产品。