LED照明的神圣目標就在于以最高能效與最佳成本效益的方式實現(xiàn)白光，而這也一直是制造商和學術界之間最熱門的討論話題,。

　　傳統(tǒng)的途徑包括頻率向下反轉,、結合高能量的藍光LED或近紫外線頻段,，以及具有不同波長的熒光粉。

　　相較于原始的發(fā)射器(以熒光粉覆蓋的LED),，這種途徑通常以較低的量子效率模擬不完全的白光光譜,。熒光粉的壽命有限也對于白光的整個產(chǎn)品生命周期帶來負面影響。

　　其他的解決方案結合了以不同峰值波長發(fā)射的多個LED芯片,，然而,，同樣無法為真正白光帶來自然連續(xù)的發(fā)光過程。

　　香港大學(University of Hong Kong)的研究人員則看好可從單晶LED中取得寬帶白光,。在最近發(fā)布于《ACS Photonics》期刊中的“寬帶InGaN LED單芯片”(Monolithic Broadband InGaN Light-Emitting Diode)一文中,，研究人員發(fā)表可在藍寶石基板生長高銦含量氮化銦鎵型氮化鎵(InGaN-GaN)量子阱(QW)結構的結果。

　　研究人員接著使用硅膠納米粒子組合作為屏蔽層,，為整個堆棧進行蝕刻,，在整個LED芯片上留下納米柱圖案組合,，范圍包括從直徑約150nm的納米尖端到直徑約7μm的微碟型共振腔。

　　納米結構流程采用分散的硅珠：

　　(a, b) 納米屏蔽用于干式蝕刻,；

　　(c)實現(xiàn)隨機分布的納米尖端組合；

　　(d)接著再進行平面化

　　由于生長的InGaN-GaN量子阱結構遭受晶格不匹配導致的應變影響,，因而必須利用整個納米尖點與微碟的不同應變分布。這種現(xiàn)象稱為量子局限史塔克效應(QCSE),，其蜂值波長受到應變誘導的壓電場影響,，從而降低了有效的隙能量,，導致發(fā)光頻譜的紅色色移。透過InGaN-GaN QW堆棧的納米級結構釋放這一應力,，可望部份緩解這種色移情形,。

　　在大約80nm波長發(fā)射的納米尖點，比生長構的更短,，但在575nm標準波長下的相同芯片，發(fā)更大的7μm 微碟,。

　　研究人員為單晶LED進行納米制圖，并混搭應變InGaN-GaN QW的較長波長以及應變納米端(Nano-tips)的較短波長光源,。

　　(a)無熒光粉的白光LED單芯片,，結合了不同面向的米結構數(shù)組,，在進行平面化(c)之前以及之后的(b)制造結構的SEM影像圖

　　所取得的芯片可同步發(fā)射在每一納米結構流程中隨機分布的藍光、綠光與黃光,。

　　納米結構的單晶LED特寫照片顯示不同的藍,、綠與黃光。整個芯片尺寸約1x1mm

　　目前這一研究仍僅止于概念驗證階段,，但研究人員在其研究報告中說明,，他們希望能使用電子束或納米壓印等精確的納米制圖技術，進一步提高光與頻色分布的均勻一致性,。此外,，調整納米尖端與微碟的相對濃度,，也可以在整個色域上調整發(fā)光度，從而使用多個,不同尺寸的納米尖端(每一個都具有不同程度的應變-松弛)達到更具連續(xù)性的發(fā)光效率,。