Op indium gallium nitride (InGaN) gebaseerde, blauwlicht-emitterende diodes vormen de ruggengraat van solid-state verlichting (SSL). Helaas piekt hun efficiëntie bij lage stroomdichtheden (<35 A/cm ² ) en rolt weg bij hoge injectieniveaus. Dit effect wordt efficiency-droop genoemd en vereist een ontwerpafweging tussen lichtopbrengst, efficiëntie en kosten.

Het wordt algemeen aanvaard dat Auger-recombinatie de belangrijkste oorzaak is voor de experimenteel waargenomen grote (~ 50%) efficiëntiedaling in III-nitride-LED's. Toch is er geen duidelijk begrip van de oorsprong van de omvang van Auger-recombinatie in dit materiële systeem. Gemeten Auger-coëfficiënten worden bijvoorbeeld verkregen door aan te nemen dat de elektron (n) en gat (p) dichtheden identiek zijn, d.w.z. n =p. Deze ambipolaire Auger-coëfficiënt (Ca) wordt berekend als de som van de Auger-coëfficiënten voor de eeh (Cn) en de hhe (Cp) kanalen, d.w.z. Ca =Cn + Cp. Voor piëzo-elektrische materialen zoals III-nitride-LED's wordt de dragersymmetrie nadelig geplaagd door de polarisatie, wat impliceert dat de Auger-elektron-gat-asymmetrie tussen Cn en Cp (en dus hun verhouding, Cn / Cp) een cruciale rol kan spelen bij het begrijpen van de efficiëntie hangen en kwantificeer de Ca. In de meeste experimenten en simulaties wordt Cn/Cp als eenheid (~1) genomen, waarbij het Auger-elektron-gat-asymmetrie-effect op de efficiëntiedaling wordt genegeerd.

In een recent artikel in het IEEE Journal of Quantum Electronics , U of I-onderzoekers rapporteren een nieuwe open grens quantum LED-simulator op basis van variatieprincipes om aan te tonen dat elektron-gat-asymmetrie in de Auger-recombinatie een sterke kandidaat is voor de oorsprong van de grote (~ 38%) efficiëntiedaling in InGaN-gebaseerde LED's . De auteurs laten inderdaad zien dat het negeren van de Auger-elektron-gat-asymmetrie de ambipolaire Auger-coëfficiënt (gedefinieerd door de gelijkheid tussen elektron- en gat-Auger-coëfficiënten) met maar liefst 62 procent overschat, wat leidt tot een verkeerde interpretatie van de fundamentele limieten van op InGaN gebaseerde LED's .