HBLED采用多種材料制成,具有更復雜的半導體結(jié)構(如圖所示)。這些混合結(jié),即異質(zhì)結(jié),是采用多種III-V族材料(例如AlGaN)構成的。這些結(jié)構通過電荷的復合能夠優(yōu)化光子的產(chǎn)生。采用這類結(jié)構再結(jié)合更先進的光提。╨ightextraction)技術,HBLED的光強輸出范圍可從幾百到幾千mcd。
要達到這一水平,HBLED可能需要4V以上的正偏電壓和1A的電流。這種高電流源需要在PN結(jié)之間設置電子阻塞層,以增大輻射復合率,并減少結(jié)的自熱(I2R)。此外,HBLED的管殼必須能夠散發(fā)更多的熱量,保持LED的結(jié)溫處于合適的大。ㄒ话闱闆r下低于120°C)。要想實現(xiàn)更有效的熱傳輸,管殼可以利用電流分布層以及更可靠的鍵合線技術來實現(xiàn)。
由于具有這些額外的特性,HBLED的生產(chǎn)過程并不容易。當前,由于工藝問題導致點陣匹配不佳,HBLED的生產(chǎn)晶圓有大量的缺陷,必須通過測試來剔除掉。復雜的封裝以及生產(chǎn)過程中大量昂貴的附加工序大大增加了產(chǎn)品成本。因此,一個用于專業(yè)照明應用的頂級HBLED價格可能高達$30。
HBLED除了明顯的效率優(yōu)點和壽命優(yōu)點以外,還有其它的優(yōu)點,并對非傳統(tǒng)照明應用很有吸引力。例如,它們有狹窄的光譜,因此最適合用作膽紅素燈。膽紅素是一種紅黃色的有機物,源自紅血球解體所產(chǎn)生的血紅蛋白。過高膽紅素會造成高膽紅素血癥,癥狀為黃疸,即鞏膜(即“眼白”)和體液等組織呈黃色。雖然一般不必擔心低水平的膽紅素,但大量膽紅素會循環(huán)至大腦組織,可能造成新生兒癲癇和大腦損壞。
所幸,光療通常對此種病癥有效果,因為膽紅素會吸收藍光,分解為水溶形式而排出體外(圖)。458nm~462nm區(qū)域中的窄帶藍光最有效。過去,膽紅素治療光線都采用定制的藍色熒光燈管和彩色過濾器。但是,熒光燈的光譜相對較寬。盡管其分布中心位于所需波長上,但光譜分布在兩端下降,表示能破壞膽紅素的光能量下降,因此治療時間將延長。與之相比,藍光LED膽紅素光源可以有正確的頻率,幾乎不浪費光能量。另外,LED的膽紅素光源有機械穩(wěn)定特性,更長的壽命,也比熒光設備低廉。在未來,光線療法將能通過“發(fā)光服”提供光照,提供比光箱更有效的治療方法。