Wuhanin yliopiston tiimin uusi tutkimus: punaisen Mini-LEDin hyötysuhde kasvoi 30 %

Hiljattain Zhou Shengjunin tiimi Wuhanin yliopistossa kehitti uuden Schottky-kontaktilla toimivan sisäisen virranestokerroskerroksen (SCBL), joka voi parantaa virran diffuusiota aktiivisella alueella. Ja parantaa AlGaInP-punaisen valonpoiston tehokkuutta. Mini-LED(LEE).

Yllä oleva kaavio näyttää (a) laitteen rakenteen ja (b) valmistusprosessin, joka perustuu AlGaInP:n punaisen valon pystysuoraan rakenteeseen. Mini-LED SCBL:llä. (c) SCBL ja (d) AlGaInP-pohjainen punainen valo pystysuora rakenne Mini LED ylhäältä päin optinenmikroskooppikuvia.

Tutkimusjohtaja Shengjun Zhou kertoi, että tiimi käytti SCBL:n rakentamiseen indiumtinaoksidin (ITO) ja p-GaP:n välisiä Schottky-kontaktiominaisuuksia sekä ITO:n ja p-GaP+:n välisiä ohmisia kontaktiominaisuuksia, mikä osoitettiin siirtopituusmenetelmällä.

Zhou Shengjunin mukaan SCBL voi tehokkaasti lieventää virran ahtautumista p-elektrodin ympärillä ja edistää tasaista virran diffuusiota, mikä parantaa AlGaInP-punaisten Mini-LEDien valonkeräystehokkuutta. Parannetun virran diffuusion ja valonkeräyksen ansiosta SCBL:llä varustetut Mini-LEDit osoittavat tasaisemman valovoiman jakautumisen, suuremman optisen lähtötehon ja korkeamman ulkoisen kvanttihyötysuhteen (EQE).

AlGaInP-punaista Mini-LEDiä käytetään laajalti tärkeänä osana täysvärisiä näytöt korkean kirkkaustasonsa, alhaisen energiankulutuksensa ja pitkän käyttöikänsä ansiosta.

Virran ahtautuminen p-elektrodin ympärillä johtaa kuitenkin epätasaiseen virran jakautumiseen aktiivisella alueella. Lisäksi, koska suurin osa aktiivisella alueella syntyvistä fotoneista absorboituu tai heijastuu läpinäkymättömästä metallista p-elektrodista, AlgainP-pohjaisen Mini LEDin valoneristämistehokkuus (LEE) on alhainen.

Ratkaistakseen tämän ongelman tutkijat ottivat käyttöön SCBL:n parantaakseen AlgainP-pohjaisten Mini-ledien virran diffuusiota ja valon poistumista. Käyttämällä Schottky-kontakteja ITO:n ja P-gapin välillä SCBL voi estää virran ahtautumisen p-elektrodin ympärille. Virta pakotetaan aktiiviselle alueelle P-GAP + ohmisen kontaktikerroksen kautta, jotta vältetään valon absorptio ja heijastuminen läpinäkymättömästä metallisesta p-elektrodista.

Tulokset osoittivat, että AlGaInP-pohjaisen mini-LEDin ulkoista kvanttihyötysuhdetta (EQE) voidaan SCBL:ää käytettäessä parantaa jopa 31,8 % 20 mA:n virralla verrattuna AlGaInP-pohjaiseen mini-LEDiin ilman SCBL:ää. Siksi SCBL-teknologiaa odotetaan sovellettavan tehokkaiden AlGaInP-pohjaisten punaisten mini-LEDien massatuotantoon tulevaisuudessa.

On syytä huomata, että Wuhanin yliopiston Zhou Shengjunin tiimi on myös julkaissut useita uusia LED-tutkimustuloksia. Esimerkiksi syvän ultravioletin ledien alalla tiimi otti käyttöön algaanipohjaisen erittäin ohuen tunneliliitoksen (26 nm) syvän ultravioletin LEDissä, mikä nosti syvän ultravioletin LEDin sähköoptista muunnostehokkuutta 5,5 %.

Mini-LEDien alalla tiimi paransi sinisten ja vihreiden kääntyvien Mini-LED-sirujen suorituskykyä käyttämällä täyden kulman hajautettua Bragg-heijastinta (DBR). 10 mA:n injektiovirralla sinisen ja vihreän Mini-LEDin optinen lähtöteho ITO/DBR-heijastimen avulla kasvoi noin 7,7 % ja 7,3 %.