Ново изследване на екип от университета Ухан: ефективността на червените мини светодиоди се е увеличила с 30%

Наскоро екипът на Джоу Шенгджун от университета в Ухан разработи нов вътрешен блокиращ тока слой (SCBL) с контакт на Шотки, който може да подобри дифузията на тока в активната област и да подобри ефективността на извличане на светлина от червения AlGaInP. Мини LED(ЛИ).

Горната диаграма показва (а) структурата на устройството и (б) производствения процес, базиран на вертикалната структура на червената светлина на AlGaInP Мини LED с SCBL. (c) SCBL и (d) вертикална структура с червена светлина на базата на AlGaInP Mini LED изглед отгоре оптиченмикроскопизображения.

Ръководителят на изследването Шенгджун Джоу заяви, че екипът е използвал свойствата на контакта на Шотки между индиево-калаен оксид (ITO) и p-GaP, както и омичните свойства на контакта между ITO и p-GaP+, за да конструира SCBL, което е демонстрирано чрез метода на преносната дължина.

Джоу Шенджун каза, че SCBL може ефективно да облекчи струпването на ток около p-електрода и да насърчи равномерната дифузия на тока, като по този начин подобри ефективността на извличане на светлина от червения мини светодиод AlGaInP. Благодарение на подобрената дифузия на тока и извличане на светлина, мини светодиодите със SCBL показват по-равномерно разпределение на светлинния интензитет, по-висока оптична изходна мощност и по-висока външна квантова ефективност (EQE).

AlGaInP червеният мини светодиод се използва широко като важна част от пълноцветното осветление показва поради високата си яркост, ниската консумация на енергия и дългия експлоатационен живот.

Въпреки това, струпването на ток около p-електрода води до неравномерно разпределение на тока в активната област. Освен това, тъй като повечето фотони, генерирани в активната област, се абсорбират или отразяват от непрозрачния метален p-електрод, ефективността на извличане на светлина (LEE) на базирания на AlgainP Mini LED е ниска.

За да решат този проблем, изследователите въведоха SCBL, за да подобрят дифузията на тока и извличането на светлина от мини светодиодите на базата на AlgainP. Чрез използването на Шотки контакти между ITO и P-gap, SCBL може да предотврати струпването на ток около p-електрода. Токът се насочва в активната област през P-GAP + омически контактен слой, за да се избегне абсорбцията и отражението на светлината от непрозрачния метален p-електрод.

Резултатите показват, че външната квантова ефективност (EQE) на мини светодиод на базата на AlGaInP, използващ SCBL, може да се увеличи с до 31,8% при ток от 20 mA в сравнение с мини светодиод на базата на AlGaInP без SCBL. Следователно, очаква се технологията SCBL да бъде приложена за масово производство на ефективни червени мини светодиоди на базата на AlGaInP в бъдеще.

Заслужава да се отбележи, че екипът на Джоу Шенцзюн от университета Ухан също публикува редица нови резултати от изследванията на светодиодите. Например, в областта на дълбоко ултравиолетовите светодиоди, екипът въведе ултратънък тунелен преход (26 nm) на базата на Algan в дълбоко ултравиолетовия светодиод, което увеличи ефективността на електрооптичното преобразуване на дълбоко ултравиолетовия светодиод с 5,5%.

В областта на мини светодиодите, екипът подобри производителността на сините и зелените flip мини светодиодни чипове, използвайки разпределен Bragg рефлектор (DBR) с пълен ъгъл. При условие на инжектиране на ток от 10 mA, оптичната изходна мощност на сините и зелените мини светодиоди, базирани на ITO/DBR, се увеличава съответно с около 7,7% и 7,3%.