Para superar la limitación del espectro estrecho de los LED tradicionales basados en AlGaN, este artículo presenta el diseño de una estructura de zona activa que permitió la fabricación exitosa de un LED de amplio espectro basado en AlGaN. Este estudio logró la ampliación del espectro mediante el equilibrio de la emisión de los pozos cuánticos y la emisión de defectos en la capa p-AlGaN. Los experimentos demostraron que los pozos cuánticos con un incremento en el contenido de aluminio a lo largo del eje c pueden formar una barrera efectiva cerca del lado p de la zona activa. Esta barrera reduce los agujeros inyectados en los pozos cuánticos, debilita la recombinación radiante en la zona activa y bloquea una gran cantidad de agujeros en la capa tipo p, lo que fortalece la emisión de defectos con un espectro más amplio y amplía el espectro global de emisión. La introducción adicional de pozos cuánticos con un alto contenido de aluminio contribuye de manera limitada a la ampliación del espectro, funcionando principalmente como una barrera alta que afecta la inyección y distribución de portadores dentro de los pozos cuánticos múltiples. Finalmente, los dispositivos con un aumento gradual del contenido de aluminio en los pozos cuánticos a lo largo del eje c y con pozos cuánticos individuales para cada composición mostraron el mejor desempeño espectral amplio, con un ancho espectral a mitad del máximo de alrededor de 41.4 nm en el espectro de electroluminiscencia. Además, este estudio combinó el dispositivo con un combinador de haz, demostrando un sistema de fuente de luz ultravioleta que cubre la gama de longitudes de onda de 260 nm a 400 nm, confirmando la eficacia en la ampliación del rango espectral y la reducción de la complejidad de integración del sistema. Esta investigación sienta una base sólida para el desarrollo de sistemas avanzados de fuentes de luz ultravioleta compactas y espectralmente personalizables, promoviendo la aplicación práctica de fuentes ultravioleta de amplio espectro.

espectro amplio; fuente ultravioleta; AlGaN; LED; pozos cuánticos múltiples