Rensselaer Polytechnic Institute（RPI，Troy，NY）的研究人员开发了一种新型的发光二极管（LED），具有显着提高的照明性能和能效。偏振匹配的LED在光输出中提高18％，壁插效率增加22％ - LED转换为光的电量。

新设备实现了“效率下垂”的显着减少，这是在接收电力电流的低密度电流时激发LED最有效的现象，但随着电力较高密度的电流被送入设备。该下垂的原因尚不完全理解，但研究表明，怀疑电子泄漏是该问题的很大一部分。

“这个下垂是在聚光灯下，由于今天的高亮度LED在远远超过效率峰值的目前的密度下运行，”RPI的智能照明工程研究中心负责人E. Fred Schubert说。“这一挑战是一个绊脚石，因为将当前密度减少到LED更有效的值是不可接受的。我们的新LED解决了这个问题，并将LED靠近高电流密度有效地运行。“

专注于LED的有源区域，在那里产生了光线，研究人员发现了该区域具有不匹配的极化材料的材料。根据Schubert的说法，极化不匹配可能会导致电子泄漏，因此损失效率。

工程师发现通过引入新的量子屏障设计，可以强烈地减少极化不匹配。它们用镓氮化镓 - 镓铟氮化镓取代了LED活性区域的常规镓氮化镓 - 氮化镓层。“这种替换允许有源区域的层具有更好的匹配极化，反过来又减少电子泄漏和效率下垂，”Schubert指出。