随着MOCVD外延生长技术和多量子阱结构的发展，人们在精确控制外延、掺杂浓度和减少位错等方面都取得了突破，处延片的内量子效率已有很大提高。像波长为625nm的A1InGap基LED，内量子效率已接近极限，可达100%.A1InGap基LED的内量子效率虽远比A1InGap基LED的低，但也达40%～50%。
大家知道，LED的外量子效率取决于外延材料的内量子效率和芯片的出光效率，提高LED发光效率的关健是提高芯片的外量子效率，这在很大程度上决于芯片的出光效率。为此HBLED和超HBLED要求设计新型芯片结构来提高器件的出光效率，进而提高发光效率。下面对提高LED发光效率的技术途径和发展状况作简要介绍。
优化芯片发光层能带结构
设计不同的发光层结构，可以提高LED的光效。目前人们所采用的发光层结构主要有以下两种：
一是双异质结（DH）
异质结LED相对于同质结LED来说，其P区和N区有带隙不同的开云棋牌官网在线客服组分。在异质结中，宽带隙材料叫势垒层，窄带隙材料叫势阱层。只有一个势垒层和势阱层的结为单异质结（SH），有两个势垒层和一个活性层（即载流子复合发光层）的结叫双异质结。双异质结的两个势垒层对注入的载流子起到限域作用，即通过第一个异质结果面扩散进入活性层的载流子，会被第二个异质结界面阴挡在活性层中，致使目前HBLED能带结构通常都采用双异质结。
二是量子阱结构
活性层的变薄能够有效地提高辐射复合效率，并且能减少再吸收。但是，当活性层的厚度可以与晶体中电子的德布罗意波相比拟进，载流子会因为量子限域而发生能谱的改变。这种特殊的结构被称为量子阱（QW）。势阱中的载流子能带不再连续，而是取一系列的分立值。活性层既可以是单层，即单量子阱（SQW）;也可以为多层，即多量子阱（MQW）结构。采用量子阱结构的活性层可以更薄，造成对载流子的进一步限域，更有利于效率的提高。已经发现，发光波长为565nm的A1InGap双异质结LED，当活性层厚度在0.15～0.75nm的范围内时，光效最高；超出这个范围时，光效则急剧下降，这是由于活性层太薄，容易引起载流子隧道穿透到活性层之外；如果活性层太厚，载流子复合效率会降低。量子阱结构是目前HBLED广为采用的能带结构之一。
下表列出了目前常用的高亮度LED所采用的发光层结构及其外量子效率。
