Diffusion injected light emitting diode

Julkaisun otsikon käännös: Diffusiolla viritetty loistediodi

Lauri Riuttanen

    Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

    Abstrakti

    Valaistus kuluttaa merkittävän osan sähköenergiasta maailmanlaajuisesti. Valaistuksen hyötysuhteen parantaminen on siis yksi merkittävimmistä menetelmistä vähentää kasvihuonepäästöjä. Vaikka loistediodien (LEDs, engl. light emitting diodes) nopea kehitys ja niiden ylivoimainen hyötysuhde kilpaileviin teknologioihin on antanut LED:eille jalansijaa myös yleisvalaistuksessa, LED-teknologia tarvitsee vielä tutkimusta, jotta ne voisivat täydellisesti korvata vaihtoehtoiset teknologiat. Perinteinen LED perustuu kaksoisheteroliitokseen (DHJ, engl. double heterojunction), jossa aktiivinen alue on valmistettu p- ja n-tyyppiseksi seostettujen alueiden väliin. Kytkemällä jännite rakenteen yli elektronit ja aukot liikkuvat sähkökentän mukaisesti ajautumisvirtana seostetutuista alueista kohti aktiivista aluetta, jossa ne rekombinoituvat vapauttaen energiaa fotoneina. Varaustenkuljettajien syöttö on perinteisessä LED-rakenteessa tyypillisesti erittäin hyvä. Haasteita ilmenee uusissa, eksoottisissa LED-rakenteissa, jotka perustuvat lähellä pintaa oleviin nanorakenteisiin. Näissä tapauksissa DHJ:n valmistaminen on hankalaa ja varaustenkuljettajien syöttö on usein heikkoa. Tämä väitöskirja esittelee kokeellisia tutkimuksia uudesta diffuusioon perustuvasta LED-rakenteiden viritysmenetelmästä. Menetelmässä aktiivisen alueen ei tarvitse olla seostettujen alueiden välissä. Kokeelliset todisteet menetelmän toimivuudesta näytetään kahdella eri tyyppisellä prototyyppirakenteella. Ensimmäinen prototyyppi on pn-liitoksen alle haudattu monikvanttikaivorakenne. Toisessa prototyypissä yksittäinen kvanttikaivo on pn-liitoksen päällä. Ensimmäinen koerakenne osoitti, että pn-liitoksen ulkopuolelle valmistetun aktiivisen alueen viritys onnistuu. Toisella rakenteella havaittiin merkittävä hyötysuhteen parannus. Se myös osoitti, että pinnassa sijaitseva rakenne voidaan virittää sen alla olevalla pn-liitoksella. Mahdollisia sovelluksia menetelmälle löytyy jo mainittujen sovellusten lisäksi vihreiden puolijohdevalolähteiden valmituksessa sekä pii-teknologiaan integroitavissa valolähteissä.
    Julkaisun otsikon käännösDiffusiolla viritetty loistediodi
    AlkuperäiskieliEnglanti
    PätevyysTohtorintutkinto
    Myöntävä instituutio
    • Aalto-yliopisto
    Valvoja/neuvonantaja
    • Sopanen, Markku, Vastuuprofessori
    • Suihkonen, Sami, Ohjaaja
    Kustantaja
    Painoksen ISBN978-952-60-6581-6
    Sähköinen ISBN978-952-60-6582-3
    TilaJulkaistu - 2015
    OKM-julkaisutyyppiG5 Tohtorinväitöskirja (artikkeli)

    Tutkimusalat

    • galliunnitridi
    • III-nitridit
    • diffuusio

    Sormenjälki

    Sukella tutkimusaiheisiin 'Diffusiolla viritetty loistediodi'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

    Siteeraa tätä