Sichtbare Licht emittierende Geräte, die auf halbleitenden niedrigdimensionalen Mikro- und Nanostrukturen basieren, insbesondere gelb-grüne Lichtquellen im Bereich von 500 ~ 600 nm, haben aufgrund ihrer hohen Leuchteffizienz, langen Lebensdauer und geringen Leistungsaufnahme breite Anwendungsmöglichkeiten in Bereichen wie hochauflösende Displays und Beleuchtung, Einzelmolekülsensorik und Bildgebung. Aufgrund von erheblichen Einschränkungen bei der Herstellung von Leuchtmaterialien, der Gerätearchitektur sowie den Problemen des "Green/Yellow Gap" und dem "Efficiency Droop" bei leistungsstarken niedrigdimensionalen gelb-grünen Leuchtdioden ist die Entwicklung und Anwendung dieser niedrigdimensionalen mikro- bis nanostrukturierten gelb-grünen Leuchtdioden stark beeinträchtigt. In dieser Arbeit wurde eine gelbe Leuchtdiode auf Heterostrukturbasis konstruiert, bestehend aus einem einzelnen Gallium-dotierten Zinkoxid-Mikrodraht (ZnO:Ga) und einem p-Typ-InGaN-Substrat mit einer Ausgangswellenlänge von etwa 580 nm und einer Halbwertsbreite von ca. 50 nm. Mit zunehmendem Einspeisestrom änderten sich die Peaks und Halbwertsbreiten des Spektrums kaum, und der in InGaN-basierten Lichtquellen häufig beobachtete Quanten-Stark-Effekt wurde nicht festgestellt. Die entsprechenden Farbkoordinaten des Geräts lagen stets im gelben Farbbereich. Noch wichtiger ist, dass die externe Quanteneffizienz des Geräts bei hoher Einspeisestromstärke nicht signifikant abfiel. In Kombination mit dem photolumineszenten Spektrum des einzelnen ZnO:Ga-Mikrodrahts und InGaN sowie der Energiebänderstrukturtheorie der n-ZnO:Ga/p-InGaN-Heterostruktur kann geschlossen werden, dass die Emission des Geräts von der strahlenden Rekombination der Ladungsträger an der Grenzfläche zwischen dem ZnO:Ga-Mikrodraht und dem InGaN-Anschlussgebiet stammt und der Droop-Effekt deutlich unterdrückt wird. Experimentelle Ergebnisse zeigen, dass die n-ZnO:Ga-Mikrodraht/p-InGaN-Heterostruktur zur Herstellung von hochleistungsfähigen, hellen niedrigdimensionalen gelben Leuchtdioden verwendet werden kann.

gelbe Leuchtdiode; galliumdotierter Zinkoxid-Mikrodraht; Indium-Gallium-Nitrid; externe Quanteneffizienz; Droop-Effekt