發(fā)光二極管在固態(tài)照明工程中占有重要的地位，在未來5－10年將逐步取代傳統(tǒng)的照明燈具，成為節(jié)能、環(huán)保的新型光源。與傳統(tǒng)的光源（白熾燈，日光燈，鹵素燈等）相比，發(fā)光二極管光源具有許多優(yōu)點，如長壽命，體積小，低功耗，低環(huán)境污染，高電光轉(zhuǎn)換效率，適用性好和使用安全等。隨著GaN基III- V族化合物技術(shù)的發(fā)展和藍光LED的實現(xiàn)，人們已經(jīng)可以獲得實現(xiàn)白光的三基色發(fā)光二極管。通常情況下，獲得白光發(fā)光二極管的方法有：1）藍光發(fā)光二極管+ 黃色熒光粉；2）多芯片組合，即將紅，綠，藍三個管芯結(jié)合在一起；3）光子循環(huán)實現(xiàn)白光發(fā)光方式；4）同一襯底上生長不同發(fā)光波長量子阱方式。但是上述幾種獲得白光的方式技術(shù)復雜、制作成本高、存在很多需要克服的困難，因此人們一直致力于實現(xiàn)能夠避開這些問題的單芯片白光發(fā)光器件，并從理論上預言這種器件的可行性。然而，盡管GaN基的藍、綠光發(fā)光二極管的技術(shù)日益成熟和商品化，實現(xiàn)單芯片白光發(fā)光成為科學家的夢想。2006年，來自臺灣地區(qū)的物理所陳弘研究組采用InGaN的應力調(diào)制層，實現(xiàn)了對InGaN/GaN多量子阱的應力調(diào)制和控制，成功研制出單芯片白光發(fā)光器件。此方法不需要熒光粉，也不需要增加復雜的控制電路，制備過程與普通發(fā)光二極管相似。在常規(guī)的注入電流下（20mA－60mA），白光的顯色指數(shù)幾乎不變。圖一展示了不同注入電流下發(fā)光顏色的變化。
圖二、發(fā)光二極管InGaN/GaN 有源區(qū)透射電子顯微鏡截面圖片
電致熒光譜研究表明在低電流下LED發(fā)射黃光。隨著電流增加大于20mA，藍光強度逐漸增加，出射光也逐漸由偏黃光過渡到白光。透射電子顯微鏡截面圖顯示在InGaN 量子阱中形成了大量的富In量子點。在低注入電流的時候，載流子先被富In量子點俘獲發(fā)出黃光，隨著電流增加，量子點之外的量子阱區(qū)域開始俘獲載流子，輻射復合之后發(fā)射出藍光，藍光與黃光混合產(chǎn)生白光。
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