Rensselaer Polytechnic Institute（RPI，纽约州Troy）的研究人员公布了他们在发光二极管（LED）上的研究进展，可以极大的提高LED的照明性能和能量效率。他们与三星电机（Samsung Electro-Mechanics，韩国水原市）合作开发了极化匹配LED，其照明输出提高了20％，同时表征LED转化效率的参数，电光转换效率提高了25％。 新器件显著地降低了“效率沉降”现象，而该现象正是LED器件效率的主要限制因素。众所周知，当低密度电流流过LED时，其效率最高。但有些应用，比如亮度更高的灯泡，需要采用高功率器件，这样LED就会损失效率。尽管效率沉降的原理还没有完全清晰，但已有研究表明，一大部分原因来自于电子泄漏。
“在过去的两年里，这一问题获得了研究界广泛的关注；也是固态照明技术在应用时最主要的障碍，”该研究项目的主管Fred Schubert介绍，他同时也是Rensselaer的教授，以及该校国家科学基金（NSF）资助智能发光工程研究中心的主任。
“我们追踪到电子从发光的有源区逃逸的过程。在有源区，我们希望电子保持在空穴里，这样可以重组并发光；然而，如果载流子离开了活性区，很明显将不再有重组发生。我们认为这是效率沉降的源头：载流子之一离开了活性区；这就形成了活性区的漏电。”
由于目前的高亮度LED都工作在超过效率峰值的高电流密度范围，因此这种现象非常普遍。很自然的想法是降低工作电流密度到效率峰值区域，但其亮度无法接受，因此这一难题也成为LED应用的巨大障碍。
其他研究人员也尝试过电子阻挡层，但结果却不尽人意。PRI的研究小组——由学者、工业界伙伴和学生组成——则采用了极化匹配的概念。他们在有源区使用四极性材料，采用四极性和三极性材料的复合物，用不同方法降低极性，每种方法都得到了积极的结果。
新的LED具有全新设计的极性-匹配有源区，可以让器件在高电流密度区域获得效率峰值。他们研究了LED中产生光的有源区，研究人员发现，里面带有极性失配的材料，很可能就是电子泄露，也就是效率降低的原因。更多的研究显示，通过采用不同的量子障碍设计，可以极大的降低极性失配。采用传统GaInN/GaInN 来替换LED有源区的GaInN/GaN层。可以获得更匹配的极性，降低了电子泄露和效率沉降。
LED中传统GaInN/GaN有源区和新型极化匹配GaInN/GaInN有源区的能带图
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