发光二极管(LED)的优点，例如尺寸小，成本低和出色的电源效率，意味着它们在现代生活中无处不在。KAUST团队最近开发出一种克服了一些关键挑战的白光LED生产方法。

LED几乎在所有现代电子设备上都闪烁，以其自己独特的红色，绿色或蓝色阴影传输消息。LED的颜色来自内部的半导体，该半导体在狭窄的光谱波长范围内发射光。LED无法发出更宽的光谱，这限制了它们在照明应用中的使用-发出更宽的光谱对于产生白光是必不可少的-或用于需要宽范围的不同颜色调色板的显示器。

制造白光LED的一种方法是组合不同材料的设备，其中每种材料发出不同的颜色。来自不同材料的红色，蓝色和绿色的发射光可以组合起来以产生白光，但这增加了LED的复杂性和制造成本。可替代地，可以通过在吸收了由半导体发射的一些光的磷光体中混合然后将其重新发出为不同的颜色来使用单个半导体。但是，磷光体会随着时间而降解，从而限制了这些设备的使用寿命。

饭田大辅(Daisuke Iida)和大川一宏(Kazuhiro Ohkawa)的团队设计出了一种使用半导体氮化铟镓构建无磷的单片白光LED的方法。

氮化铟镓的发射颜色取决于铟和镓原子的相对含量。例如，氮化镓发出紫外光，但是添加铟会使发射光跨可见光谱移动并进入红外光。可以通过将具有一种成分的非常薄的氮化铟镓层夹在具有不同成分的两层之间，从而形成所谓的量子阱，来进一步控制发射。

“我们的设备的独特之处在于，我们利用材料缺陷或V坑结构来增强向半导体中注入电流的能力，” Iida说。KAUST团队设计的LED包括铟含量为20%的蓝色发光量子阱和铟含量为34%的铟红色量子阱。结合在一起，这种单片LED会在整个可见光谱范围内发光。通过控制流过设备的电流，团队可以将发射光从暖白色变为自然白色，再从冷白色变为白色。

Iida说：“下一步是提高红色发射成分的发射效率。” “红色发射是具有自然白色发射的高显色LED的关键因素。”