تحقیقات جدید تیم دانشگاه ووهان: راندمان مینی ال‌ای‌دی قرمز 30 درصد افزایش یافته است

اخیراً، تیم ژو شنگجون در دانشگاه ووهان یک لایه مسدودکننده جریان ذاتی (SCBL) با تماس شاتکی جدید توسعه داده‌اند که می‌تواند انتشار جریان را در ناحیه فعال افزایش دهد و راندمان استخراج نور از رنگ قرمز AlGaInP را بهبود بخشد. مینی ال ای دی(لی).

نمودار بالا (الف) ساختار دستگاه و (ب) فرآیند تولید بر اساس ساختار عمودی نور قرمز AlGaInP را نشان می‌دهد. مینی ال ای دی با SCBL. (ج) SCBL و (د) ساختار عمودی نور قرمز مبتنی بر AlGaInP، نمای نوری مینی LED از بالامیکروسکوپتصاویر.

شنگجون ژو، رهبر تحقیقات، گفت که این تیم از خواص تماس شاتکی بین اکسید قلع ایندیوم (ITO) و p-GaP و همچنین خواص تماس اهمی بین ITO و p-GaP+ برای ساخت SCBL استفاده کرد که با روش طول انتقال نشان داده شد.

ژو شنگجون گفت که SCBL می‌تواند به طور موثری ازدحام جریان اطراف الکترود p را کاهش داده و انتشار یکنواخت جریان را ارتقا دهد و در نتیجه راندمان استخراج نور مینی LED قرمز AlGaInP را بهبود بخشد. به دلیل افزایش انتشار جریان و استخراج نور، مینی LED های دارای SCBL توزیع یکنواخت‌تری از شدت نور، توان خروجی نوری بالاتر و راندمان کوانتومی خارجی (EQE) بالاتری را نشان می‌دهند.

مینی ال‌ای‌دی قرمز AlGaInP به طور گسترده به عنوان بخش مهمی از نمایشگرهای تمام رنگی مورد استفاده قرار می‌گیرد. نمایش‌ها به دلیل روشنایی بالا، مصرف انرژی پایین و عمر طولانی.

با این حال، ازدحام جریان در اطراف الکترود p منجر به توزیع ناهموار جریان در ناحیه فعال می‌شود. علاوه بر این، از آنجا که بیشتر فوتون‌های تولید شده در ناحیه فعال توسط الکترود p فلزی مات جذب یا منعکس می‌شوند، راندمان استخراج نور (LEE) مینی LED مبتنی بر AlgainP پایین است.

برای حل این مشکل، محققان SCBL را برای بهبود انتشار جریان و استخراج نور از Mini LED های مبتنی بر AlgainP معرفی کردند. با استفاده از تماس‌های شاتکی بین ITO و P-gap، SCBL می‌تواند از تجمع جریان در اطراف الکترود p جلوگیری کند. جریان از طریق لایه تماس اهمی P-GAP + به ناحیه فعال وارد می‌شود تا از جذب و انعکاس نور توسط الکترود p فلزی مات جلوگیری شود.

نتایج نشان داد که بازده کوانتومی خارجی (EQE) یک مینی LED مبتنی بر AlGaInP با استفاده از SCBL می‌تواند در جریان 20 میلی‌آمپر تا 31.8٪ در مقایسه با یک مینی LED مبتنی بر AlGaInP بدون SCBL افزایش یابد. بنابراین، انتظار می‌رود فناوری SCBL در آینده برای تولید انبوه مینی LED قرمز کارآمد مبتنی بر AlgainP به کار گرفته شود.

شایان ذکر است که تیم ژو شنگجون از دانشگاه ووهان نیز تعدادی از نتایج تحقیقات جدید LED را منتشر کرده است. به عنوان مثال، در زمینه LED های فرابنفش عمیق، این تیم اتصال تونلی فوق نازک مبتنی بر آلگان (26 نانومتر) را در LED فرابنفش عمیق معرفی کرد که راندمان تبدیل الکترواپتیکی LED فرابنفش عمیق را 5.5 درصد افزایش داد.

در زمینه مینی LED، این تیم با استفاده از یک بازتابنده براگ توزیع‌شده با زاویه کامل (DBR)، عملکرد تراشه‌های مینی LED آبی و سبز را بهبود بخشید. تحت شرایط جریان تزریق 10 میلی‌آمپر، توان خروجی نوری مینی LED آبی و سبز مبتنی بر ITO/DBR به ترتیب حدود 7.7٪ و 7.3٪ افزایش می‌یابد.