Wuhani ülikooli meeskonna uus uuring: punase mini-LED-i efektiivsus suurenes 30%

Hiljuti töötas Zhou Shengjuni meeskond Wuhani ülikoolis välja uue Schottky-kontakti sisemise voolu blokeeriva kihi (SCBL), mis suudab parandada voolu hajumist aktiivses piirkonnas. Ja parandada AlGaInP punase valguse eraldamise efektiivsust. Mini-LED(LEE).

Ülaltoodud diagramm näitab (a) seadme struktuuri ja (b) AlGaInP punase valguse vertikaalsel struktuuril põhinevat tootmisprotsessi. Mini LED SCBL-iga. (c) SCBL ja (d) AlGaInP-põhine punane valgus vertikaalne struktuur Mini LED pealtvaade optilinemikroskooppildid.

Uurimisjuht Shengjun Zhou ütles, et meeskond kasutas SCBL-i konstrueerimiseks indiumtinaoksiidi (ITO) ja p-GaP vahelisi Schottky kontaktomadusi, samuti ITO ja p-GaP+ vahelisi oomilisi kontaktomadusi, mida demonstreeriti ülekandepikkuse meetodil.

Zhou Shengjuni sõnul suudab SCBL tõhusalt leevendada voolu kogunemist p-elektroodi ümber ja soodustada ühtlast voolu hajumist, parandades seeläbi AlGaInP punase mini-LED-i valguse eraldamise efektiivsust. Tänu täiustatud voolu hajumisele ja valguse eraldamisele näitavad SCBL-iga mini-LED-id ühtlasemat valgustugevuse jaotust, suuremat optilist väljundvõimsust ja suuremat välist kvantefektiivsust (EQE).

AlGaInP punast mini-LED-i kasutatakse laialdaselt täisvärviliste valgustite olulise osana kuvarid tänu oma suurele heledusele, madalale energiatarbimisele ja pikale kasutuseale.

P-elektroodi ümber olev voolu kogunemine põhjustab aga aktiivses piirkonnas ebaühtlast voolujaotust. Lisaks, kuna läbipaistmatu metallist p-elektrood neelab või peegeldab enamiku aktiivses piirkonnas tekkivatest footonitest, on AlgainP-põhise Mini LED-i valguse eraldamise efektiivsus madal.

Selle probleemi lahendamiseks võtsid teadlased kasutusele SCBL-i, et parandada AlgainP-põhiste Mini LED-ide voolu hajumist ja valguse eraldamist. Kasutades Schottky kontakte ITO ja P-vahe vahel, saab SCBL vältida voolu kogunemist p-elektroodi ümber. Vool surutakse aktiivsesse piirkonda läbi P-vahe + oomilise kontaktkihi, et vältida valguse neeldumist ja peegeldumist läbipaistmatu metallist p-elektroodi poolt.

Tulemused näitasid, et AlGaInP-põhise mini-LED-i välist kvantefektiivsust (EQE) SCBL-i abil saab 20 mA voolu juures suurendada kuni 31,8% võrreldes AlGaInP-põhise mini-LED-iga ilma SCBL-ita. Seetõttu eeldatakse, et SCBL-tehnoloogiat hakatakse tulevikus rakendama tõhusate AlgainP-põhiste punaste mini-LED-ide masstootmises.

Väärib märkimist, et Wuhani ülikooli Zhou Shengjuni meeskond on avaldanud ka hulga uusi LED-uuringute tulemusi. Näiteks süvaultraviolett-LED-ide valdkonnas võttis meeskond kasutusele alganipõhise üliõhukese tunneliühenduse (26 nm), mis suurendas süvaultraviolett-LED-i elektrooptilise muundamise efektiivsust 5,5%.

Mini-LED-ide valdkonnas parandas meeskond siniste ja roheliste pööratavate mini-LED-kiipide jõudlust, kasutades täisnurga all hajutatud Braggi reflektorit (DBR). 10 mA süstimisvoolu korral suurenes ITO/DBR-il põhineva sinise ja rohelise mini-LED-i optiline väljundvõimsus vastavalt umbes 7,7% ja 7,3%.