Novo istraživanje tima Sveučilišta Wuhan: učinkovitost crvene mini LED diode povećana je za 30%

Nedavno je Zhou Shengjunov tim sa Sveučilišta Wuhan razvio novi Schottky-kontaktni intrinzični sloj za blokiranje struje (SCBL), koji može poboljšati difuziju struje u aktivnom području i poboljšati učinkovitost ekstrakcije svjetlosti AlGaInP crvene boje. Mini LED(LEE).

Gornji dijagram prikazuje (a) strukturu uređaja i (b) proizvodni proces temeljen na vertikalnoj strukturi crvenog svjetla AlGaInP-a Mini LED sa SCBL-om. (c) SCBL i (d) vertikalna struktura crvenog svjetla na bazi AlGaInP-a, pogled odozgo na optički uređaj Mini LEDmikroskopslike.

Voditelj istraživanja Shengjun Zhou rekao je da je tim koristio Schottkyjeva kontaktna svojstva između indij-kositrovog oksida (ITO) i p-GaP, kao i ohmička kontaktna svojstva između ITO i p-GaP+ za konstrukciju SCBL-a, što je dokazano metodom prijenosne duljine.

Zhou Shengjun je rekao da SCBL može učinkovito ublažiti nakupljanje struje oko p elektrode i potaknuti ujednačenu difuziju struje, čime se poboljšava učinkovitost ekstrakcije svjetlosti AlGaInP crvene mini LED diode. Zbog poboljšane difuzije struje i ekstrakcije svjetlosti, mini LED diode sa SCBL-om pokazuju ujednačeniju raspodjelu intenziteta svjetlosti, veću optičku izlaznu snagu i veću vanjsku kvantnu učinkovitost (EQE).

AlGaInP crvena mini LED dioda se široko koristi kao važan dio pune boje prikazuje zbog visoke svjetline, niske potrošnje energije i dugog vijeka trajanja.

Međutim, nakupljanje struje oko p elektrode rezultira neravnomjernom raspodjelom struje u aktivnom području. Osim toga, budući da većinu fotona generiranih u aktivnom području apsorbira ili reflektira neprozirna metalna p elektroda, učinkovitost ekstrakcije svjetlosti (LEE) AlgainP-bazirane Mini LED diode je niska.

Kako bi riješili ovaj problem, istraživači su uveli SCBL kako bi poboljšali difuziju struje i ekstrakciju svjetlosti mini LED dioda temeljenih na AlgainP-u. Korištenjem Schottky kontakata između ITO-a i P-gapa, SCBL može spriječiti nakupljanje struje oko p elektrode. Struja se prisiljava u aktivno područje kroz P-GAP + omski kontaktni sloj kako bi se izbjegla apsorpcija i refleksija svjetlosti od strane neprozirne metalne p elektrode.

Rezultati su pokazali da se vanjska kvantna učinkovitost (EQE) mini LED diode na bazi AlGaInP-a korištenjem SCBL-a može povećati do 31,8% pri struji od 20 mA u usporedbi s mini LED diodom na bazi AlGaInP-a bez SCBL-a. Stoga se očekuje da će se SCBL tehnologija u budućnosti primijeniti u masovnoj proizvodnji učinkovite crvene mini LED diode na bazi AlgainP-a.

Vrijedi napomenuti da je tim Zhou Shengjun sa Sveučilišta Wuhan također objavio niz novih rezultata istraživanja LED dioda. Na primjer, u području duboko ultraljubičastih LED dioda, tim je uveo ultra tanki tunelski spoj (26 nm) na bazi Algana u duboko ultraljubičastoj LED diodi, što je povećalo učinkovitost elektrooptičke pretvorbe duboko ultraljubičaste LED diode za 5,5%.

U području Mini LED-a, tim je poboljšao performanse plavih i zelenih flip Mini LED čipova korištenjem distribuiranog Braggovog reflektora (DBR) pod punim kutom. Pod uvjetom struje ubrizgavanja od 10 mA, optička izlazna snaga plavog i zelenog Mini LED-a temeljenog na ITO/DBR-u povećava se za oko 7,7% odnosno 7,3%.