氮化铝单晶的宽谱白光发射：缺陷驱动的高性能照明

氮化铝块状单晶的宽带白光发射是一项引人关注的研究领域，本文主要探讨了通过双加热物理气相输运（Two-Heater Physical Vapor Transport, th-PVT）方法生长的Alumina Nitride Bulk Single Crystals (AlNBSCs)。这种新型材料的特点在于其内部含有大量的晶格缺陷，包括铝空位（VAl）和氧掺杂（ON），这些缺陷对于其光学性质有着显著的影响。 研究表明，AlNBSCs的光致发光（Photoluminescence, PL）谱表现出前所未有的宽广特性，从250纳米延伸至1000纳米，这一宽带光发射是由于在AlN的宽禁带中产生了丰富的价带边缘态。这种宽带发射使得氮化铝单晶在光电子应用领域展现出巨大的潜力，特别是作为光源，可能用于高效照明或者显示技术中。 基于这些块状单晶，研究人员成功地制备了金属-氮化铝-金属（Metal-AlN-Metal, MAM）型的Schottky结器件。当施加60伏特的偏置电压时，这些设备展现出高品质的白色光发射，其色-rendering index (CRI)超过90，这意味着它们能提供接近自然光的视觉效果，对LED照明行业具有重要价值。此外，研究还发现，通过调整输入参数，如生长条件或后处理工艺，AlNBSCs的白光发射性能可以进行有效调控，这为优化这些器件的性能提供了灵活性。 这项研究揭示了氮化铝块状单晶的独特光学特性及其在白光发射领域的应用前景，这对于推动高性能、可调光谱的固态照明技术发展具有重要意义。随着对这类材料的深入理解，我们有望看到更多创新的应用，如高效率、节能的白色LED照明系统以及可能的新型显示技术。