在GaN上測量（a）藍色LED，在inGaN模板上測量（b）綠色LED，在inGaN模板上測量（c）接近黃色LED。無花果的插圖1（b）和圖。1（c）顯示在1.5 ma注入電流下的發射影象。
來自北卡羅來納州立大學的研究人員開發了一種新的工藝，利用現有的行業標準技術來製造III－氮化物半導體材料，但結果是分層材料，這將使LED和鐳射器更多很有效率。
III-氮化物半導體材料是一種寬禁帶半導體材料，在光學和光子應用中特別有興趣，因為它們可以用來製造在可見頻寬範圍內產生光的鐳射器和LED。當涉及到大規模製造時，使用一種叫做金屬有機化學氣相沉積（MOCVD）的技術來生產III－氮化物半導體材料。
半導體器件需要兩種材料，一種“p型”和一種“n-type電子從n型材料轉移到p型材料，這可以透過創造一種p型材料來實現，這種材料具有“空穴”或電子可以進入的空間。
對於製造LED和鐳射的人來說，一個挑戰是，在使用MOCVD製造的p－III－氮化物半導體材料中，可以製造的孔洞數量是有限制的。但這個上限剛剛提高。
“我們已經開發出一種工藝，在任何使用MOCVD製造的III－氮化物半導體中，p－型材料中產生最高濃度的空穴，”Salah Bedair說，他是這篇論文的合著者，也是電氣和c的傑出教授數控機床工程“這是一種高質量的材料－－很少有缺陷－－使它適合用於各種裝置。”
實際上，這意味著LED中更多的能量輸入轉化為光。對於鐳射器來說，這意味著更少的能量輸入將透過降低金屬接觸電阻而被浪費為熱量。
發光二極體包含三個主要的層：一個n型層，其中有電子產生；所謂的“有源區”，由多個銦量子阱組成鎵氮化物和氮化鎵；和p型層，其中的孔起源。
生產用於發光二極體或鐳射二極體研究人員使用一種名為“半體積生長”的生長技術來生產氮化銦鎵模板。模板由幾十層的氮化銦鎵和氮化鎵製成。研究人員將這些模板用於n型區域，以減少量子阱生長過程中出現的複雜情況。在半大塊氮化鎵層之間插入氮化鎵層，可以減少由於半大塊模板與氮化鎵襯底之間的晶格不匹配而產生的缺陷，以及填充在地表。
在他們的新工作中，研究人員證明了半塊體生長方法可以用於LED中的p型層，以增加孔洞的數量。從製造的角度來看，這種新的方法是具有成本效益的，因為基於III－氮化物的LED器件可以透過MOCVD一次完成，中間沒有很長的處理時間。
利用這種技術，研究人員能夠獲得5 * 10的孔洞密度19釐米-3在p型材料中。以前，在p-type使用MOCVD的氮化物材料大約低一個數量級。
研究人員還將這些氮化銦鎵模板作為LED結構的襯底，以解決被稱為“綠色間隙”的長期問題，即在spect的綠色和黃色部分發射時，LED輸出惡化朗姆酒。
產生綠隙的主要原因之一是，當使用氮化鎵襯底時，材料的發光部分即量子阱之間存在較大的晶格失配。研究人員已經證明，用氮化銦鎵模板取代氮化鎵基板可以改善LED的效能。
研究人員比較了在氮化鎵襯底上生長的同一量子阱，在不同的氮化銦鎵模板上生長的同一量子阱，其發光光譜分別為綠色或黃色。由於氮化銦鎵模板的應用，在發射波長上實現了100 nm的位移。
關於提高效率的論文字母表的第二十四個字母ga1-x室溫孔濃度為mid－10的n半體模板（0.02 < x < 0.16）19釐米-3以及器件的表面形貌，＂發表在雜誌上應用物理學快報論文的前兩位作者是Evyn Routh和Mostafa Abdelhamid，他們都是北卡羅來納州的博士生。這篇論文是由NC State的博士後研究員Peter Colter和NC State的Nadia El－Masry合著的。
論文討論了LED中的綠色間隙，“將LED的發射從藍色轉移到綠色間隙的光譜範圍使用0.12ga0.88“n個放鬆模板”發表於超晶格與微結構論文的前兩位作者是Abdelhamid和Routh，論文由來自埃及EinShams大學的NC State訪問科學家Ahmed Shaker合著。
