Para superar las limitaciones del espectro estrecho de los diodos emisores de luz convencionales basados en AlGaN, se diseñó una estructura de zona activa y se fabricó con éxito un LED de amplio espectro basado en AlGaN. Este estudio logró la ampliación del espectro equilibrando la emisión de luz de los pozos cuánticos y la emisión de defectos en la capa de AlGaN tipo p. Los experimentos mostraron que el uso de pozos cuánticos con un aumento gradual del contenido de Al a lo largo de la dirección del eje c puede formar una barrera efectiva cerca del lado p de la zona activa. Esta barrera reduce la inyección de agujeros en los pozos cuánticos, debilita la recombinación radiactiva en la zona activa y bloquea una gran cantidad de agujeros en la capa tipo p, lo que refuerza la emisión de defectos con un ancho de espectro mayor, ampliando así el espectro emitido en general. La introducción adicional de pozos cuánticos con un alto contenido de Al tiene una contribución limitada a la ampliación del espectro, actuando principalmente como una barrera alta que influye en la inyección y distribución de portadores en los múltiples pozos cuánticos. Finalmente, los dispositivos con pozos cuánticos cuya concentración de Al aumentaba gradualmente a lo largo del eje c, y en los que cada pozo cuántico tenía un único contenido de Al establecido, mostraron el mejor rendimiento de espectro amplio, con un ancho espectral de electroluminiscencia de mitad altura de aproximadamente 41,4 nm. Además, este estudio integró este dispositivo con un combinador de haces, demostrando un sistema de fuente de luz ultravioleta con un rango de longitudes de onda de 260 a 400 nm, confirmando su eficacia para ampliar el rango espectral y reducir la complejidad de integración del sistema. Esta investigación sienta una base sólida para el desarrollo de sistemas avanzados de fuentes de luz ultravioleta compactos y con espectro personalizable, impulsando el proceso de comercialización de fuentes de luz UV de espectro amplio.

espectro amplio; fuente de luz UV; AlGaN; LED; pozos cuánticos múltiples