A vuhani egyetem csapatának új kutatása: a piros Mini LED hatékonysága 30%-kal nőtt

Zhou Shengjun csapata a Wuhan Egyetemen nemrégiben kifejlesztett egy új Schottky-érintkezésű belső áramblokkoló réteget (SCBL), amely fokozhatja az áram diffúzióját az aktív tartományban. És javíthatja az AlGaInP vörös fénykivonási hatékonyságát. Mini LED(LEE).

A fenti ábra (a) az eszköz felépítését és (b) az AlGaInP vörös fényű függőleges szerkezetén alapuló gyártási folyamatot mutatja. Mini LED SCBL-lel. (c) SCBL és (d) AlGaInP alapú vörös fényű függőleges szerkezet Mini LED felülnézeti optikaimikroszkópképek.

A kutatás vezetője, Shengjun Zhou elmondta, hogy a csapat az indium-ón-oxid (ITO) és a p-GaP közötti Schottky-kontaktus, valamint az ITO és a p-GaP+ közötti ohmikus kontaktus tulajdonságait használta fel az SCBL megalkotásához, amit az átviteli hossz módszerrel igazoltak.

Zhou Shengjun elmondta, hogy az SCBL hatékonyan enyhíti az áramtorlódást a p-elektróda körül, és elősegíti az egyenletes árameloszlást, ezáltal javítva az AlGaInP piros Mini LED-ek fénykivonási hatékonyságát. A fokozott árameloszlásnak és fénykivonásnak köszönhetően az SCBL-lel ellátott Mini LED-ek egyenletesebb fényerősség-eloszlást, nagyobb optikai kimeneti teljesítményt és magasabb külső kvantumhatásfokot (EQE) mutatnak.

Az AlGaInP piros Mini LED-et széles körben használják a teljes színű kijelzők fontos részeként kijelzők nagy fényerejének, alacsony energiafogyasztásának és hosszú élettartamának köszönhetően.

A p-elektróda körüli áramtorlódás azonban egyenetlen árameloszlást eredményez az aktív tartományban. Ezenkívül, mivel az aktív tartományban keletkező fotonok nagy részét az átlátszatlan fém p-elektróda elnyeli vagy visszaveri, az AlgainP-alapú Mini LED fénykivonási hatékonysága (LEE) alacsony.

A probléma megoldására a kutatók bevezették az SCBL-t (Ship-blocking lineáris ecsetvonás), hogy javítsák az AlgainP-alapú Mini LED-ek áramdiffúzióját és fénykivonását. Az ITO és a P-gap közötti Schottky-kontaktusok használatával az SCBL megakadályozhatja az áram torlódását a p-elektróda körül. Az áram a P-GAP + ohmos kontaktusrétegen keresztül az aktív tartományba kényszerül, hogy elkerülje a fény elnyelését és visszaverődését az átlátszatlan fém p-elektródáról.

Az eredmények azt mutatták, hogy egy AlGaInP alapú, SCBL-t használó Mini LED külső kvantumhatásfoka (EQE) akár 31,8%-kal is növelhető 20 mA áramerősség mellett egy SCBL nélküli AlGaInP alapú Mini LED-hez képest. Ezért az SCBL technológiát várhatóan a jövőben hatékony AlGaInP alapú piros Mini LED-ek tömeggyártásában fogják alkalmazni.

Érdemes megjegyezni, hogy a Vuhani Egyetem Zhou Shengjun csapata számos új LED-kutatási eredményt is közzétett. Például a mély ultraibolya LED-ek területén a csapat bevezette az algán alapú ultravékony alagút-átmenetet (26 nm) a mély ultraibolya LED-ben, amely 5,5%-kal növelte a mély ultraibolya LED elektrooptikai konverziós hatékonyságát.

A Mini LED-ek területén a csapat egy teljes szögben elosztott Bragg reflektor (DBR) használatával javította a kék és zöld flip Mini LED chipek teljesítményét. 10 mA-es befecskendezési áram mellett a kék és zöld Mini LED optikai kimeneti teljesítménye ITO/DBR alapján körülbelül 7,7%-kal, illetve 7,3%-kal nőtt.