新加坡-麻省理工学院研究与技术联盟 周期性排列以发出可见光的多色发光二极管阵列；基于铟镓氮的红色、蓝色和绿色发光二极管的组合对于有效满足照明需求至关重要
学分:新加坡-麻省理工学院研究和技术联盟 新加坡低能电子系统跨学科研究小组(IRG)和麻省理工学院研究与技术联盟(SMART)，麻省理工学院在新加坡的研究机构，以及麻省理工学院(MIT)和新加坡国立大学(NUS)的研究人员发现了一种方法，可以量化不同铟浓度下铟镓氮化物(InGaN)量子阱(QWs)中成分波动的分布
铟镓氮发光二极管(发光二极管)因其高效率、耐用性和低成本而彻底改变了固态照明领域
发光二极管发射的颜色可以通过改变铟镓氮化合物中的铟浓度来改变，使铟镓氮发光二极管有可能覆盖整个可见光谱
与镓相比，铟含量相对较低的铟镓氮发光二极管，如蓝色、绿色和青色发光二极管，在通信、工业和汽车应用中获得了巨大的商业成功
然而，铟浓度较高的发光二极管，如红色和琥珀色发光二极管，随着铟含量的增加，效率会下降
目前，红色和琥珀色发光二极管是使用铝铟镓磷化物(AlInGaP)材料而不是InGaN制成的，因为InGaN在红色和琥珀色光谱中的性能差，这是由效率下降引起的
了解并克服效率下降是开发覆盖整个可见光谱的铟镓氮发光二极管的第一步，这将大大降低生产成本
在最近发表在著名的《物理评论材料》杂志上的一篇题为“解开铟镓氮发光二极管成分波动的起源”的论文中，该团队采用了一种多方面的方法来理解成分波动的起源及其对铟镓氮发光二极管效率的潜在影响
成分波动的准确测定对于理解它们在降低铟成分较高的铟镓氮发光二极管效率中的作用至关重要
该论文的合著者、新加坡国立大学材料科学与工程系的西尔维娅·格拉德卡克教授是“智能发光二极管”的首席研究员，她说:“到目前为止，铟浓度较高的铟镓氮发光二极管效率下降的原因还不清楚。”
“了解这种效率下降非常重要，这样才能找到能够克服它的解决方案
为了做到这一点，我们设计了一种方法，能够检测和研究铟镓氮量子阱中的成分波动，以确定其在效率下降中的作用
" 研究人员开发了一种多方面的方法来检测铟镓氮量子阱中的铟成分波动，这种方法利用了协同研究，结合了互补的计算方法、先进的原子尺度表征和图像处理的自主算法
该论文和SMART Ph的主要作者Tara Mishra
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费勒说:“在我们的研究中开发和使用的这种方法具有普遍适用性，可以适用于其他需要研究成分波动的材料科学研究
" “我们开发的方法可以广泛应用，并对其他材料科学研究提供重要的价值和影响，在这些研究中，原子组成的波动在材料性能中起着重要的作用，”博士说
皮尔马努埃尔·卡内帕(Pieremanuele Canepa)，该论文的合著者和SMART LEES的首席研究员，也是新加坡国立大学材料科学与工程系和化学与生物分子工程系的助理教授
“了解铟浓度变化时铟镓氮的原子分布是使用铟镓氮发光二极管平台开发下一代全色显示器的关键
" 研究发现铟原子随机分布在铟含量相对较低的铟镓氮中
另一方面，在铟含量较高的InGaN中观察到部分相分离，其中随机成分波动与富铟区域的口袋同时发生
研究结果加深了对铟镓氮原子微结构及其对发光二极管性能潜在影响的理解，为未来研究确定新一代铟镓氮发光二极管成分波动的作用以及防止这些器件退化的设计策略铺平了道路
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