JP2011086853A5 - - Google Patents
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図２は、本実施例の２次元フォトニック結晶発光ダイオードの発光のメカニズムを示す模式図である。なお、図２では第１活性層１２及び第２活性層１３をそれぞれ複数の層で表しているが、これは第１活性層１２及び第２活性層１３は多重量子井戸構造であることを示している。
本実施例の２次元フォトニック結晶発光ダイオードでは、第１活性層１２及び第２活性層１３の局在準位領域において、第２電極１６（又は透明電極層１５）及び第１電極１７から注入された電子及び正孔が再結合することにより、短波長光２０及び長波長光２１がそれぞれ放出される。ここで、長波長光２１の発光効率は、第１活性層１２に設けられた空孔１８により低下している。しかしながら、短波長光２０が第２活性層１３に吸収され、光励起が生じることにより、長波長光２１Ａが第２活性層１３で再発光される。従って、本来の発光過程で生じた長波長光２１と再発光により生じた長波長光２１Ａとが、空孔１８より外部に放出され、その結果、発光効率と光取り出し効率の高い２次元フォトニック結晶発光ダイオードを得ることができる。
本実施例の２次元フォトニック結晶発光ダイオードでは、第１活性層１２及び第２活性層１３の局在準位領域において、第２電極１６（又は透明電極層１５）及び第１電極１７から注入された電子及び正孔が再結合することにより、短波長光２０及び長波長光２１がそれぞれ放出される。ここで、長波長光２１の発光効率は、第１活性層１２に設けられた空孔１８により低下している。しかしながら、短波長光２０が第２活性層１３に吸収され、光励起が生じることにより、長波長光２１Ａが第２活性層１３で再発光される。従って、本来の発光過程で生じた長波長光２１と再発光により生じた長波長光２１Ａとが、空孔１８より外部に放出され、その結果、発光効率と光取り出し効率の高い２次元フォトニック結晶発光ダイオードを得ることができる。
図６に、本変形例の２次元フォトニック結晶発光ダイオードの発光のメカニズムを示す模式図を示す。本変形例の２次元フォトニック結晶発光ダイオードの第２活性層１３からは、上記実施例と同様に、本来の発光過程により生じる長波長光２１と、第１活性層１２が発する短波長光２０を吸収することにより再発光された長波長光２１Ａとが、空孔１８から放出される。一方、第１活性層１２が発する短波長光２０の全てが第２活性層１３に吸収されないようにすることにより、短波長光２０の一部である短波長光２０Ａを空孔１８から放出させる。この短波長光２０Ａと、長波長光２１及び２１Ａとを混色させることにより、所望の演色性を有する光を発する２次元フォトニック結晶発光ダイオードを得ることができる。例えば、短波長光２０の発光波長を450〜500nmの青色光に、長波長光２１（及び２１Ａ）の発光波長をその補色である560〜670nmの黄色光にすることで、発光効率及び光取り出し効率の高い白色光を発する２次元フォトニック結晶発光ダイオードを得ることができる。
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