I diodi a emissione di luce blu a base di nitruro di indio gallio (InGaN) sono la spina dorsale dell'illuminazione a stato solido (SSL). Sfortunatamente, la loro efficienza raggiunge picchi con densità di corrente basse (<35 A/cm ² ) e rotola via con livelli di iniezione elevati. Questo effetto è chiamato riduzione dell'efficienza e richiede un compromesso di progettazione tra potenza di uscita della luce, efficienza e costo.

È ampiamente accettato che la ricombinazione della coclea sia la causa principale del grande calo dell'efficienza (~ 50%) osservato sperimentalmente nei LED di nitruro III. Tuttavia, non c'è una chiara comprensione dell'origine dell'entità della ricombinazione Auger in questo sistema materiale. Ad esempio, i coefficienti Auger misurati si ottengono assumendo che le densità dell'elettrone (n) e della lacuna (p) siano identiche, cioè n =p. Questo coefficiente Auger ambipolare (Ca) è calcolato come somma dei coefficienti Auger per i canali eeh (Cn) e hhe (Cp), cioè Ca =Cn + Cp. Per i materiali piezoelettrici come i LED III-Nitride, la simmetria del vettore è afflitta negativamente dalla polarizzazione, il che implica che l'asimmetria Auger elettrone-lacuna tra Cn e Cp (e quindi il loro rapporto, Cn/Cp) potrebbe svolgere un ruolo fondamentale nella comprensione dell'efficienza droop e quantificare il Ca. Nella maggior parte degli esperimenti e delle simulazioni, Cn/Cp viene preso come unità (~1), ignorando l'effetto di asimmetria Auger elettrone-lacuna sull'abbassamento dell'efficienza.

In un recente articolo pubblicato su IEEE Journal of Quantum Electronics , U di I ricercatori segnalano un nuovo simulatore di LED quantistico a confine aperto basato su principi variazionali per dimostrare che l'asimmetria elettrone-lacuna nella ricombinazione Auger è un forte candidato per l'origine del grande calo di efficienza (~ 38%) nei LED basati su InGaN . In effetti, gli autori mostrano che ignorare l'asimmetria Auger elettrone-lacuna sovrastima il coefficiente Auger ambipolare (definito dall'uguaglianza tra i coefficienti di elettrone e lacuna Auger) fino al 62 percento, portando a un'interpretazione errata dei limiti fondamentali dei LED basati su InGaN .