מחקר חדש של צוות אוניברסיטת ווהאן: יעילות נורת ה-LED האדומה מיני גדלה ב-30%

לאחרונה, צוות של ג'ואו שנג'ון באוניברסיטת ווהאן פיתח שכבת חסימת זרם פנימית חדשה מסוג Schottky-contact (SCBL), שיכולה לשפר את דיפוזיה הזרם באזור הפעיל. ולשפר את יעילות חילוץ האור של AlGaInP אדום. מיני לד(לי).

התרשים לעיל מציג (א) את מבנה המכשיר, ו-(ב) את תהליך הייצור המבוסס על מבנה האור האדום האנכי של AlGaInP. מיני לד עם SCBL. (ג) SCBL ו-(ד) מבנה אנכי של אור אדום מבוסס AlGaInP, מבט מלמעלה, אופטי מיני LEDמִיקרוֹסקוֹפּתמונות.

ראש המחקר, שנג'ון ג'ואו, אמר כי הצוות השתמש בתכונות המגע של שוטקי בין תחמוצת אינדיום-בדיל (ITO) ל-p-GaP, כמו גם בתכונות המגע האוהמיות בין ITO ל-p-GaP+ כדי לבנות את ה-SCBL, שהודגם בשיטת אורך ההעברה.

ג'ואו שנג'ון אמר כי נורות SCBL יכולות להקל ביעילות על צפיפות הזרם סביב אלקטרודת ה-p ולקדם דיפוזיה אחידה של הזרם, ובכך לשפר את יעילות חילוץ האור של נורות ה-Mini LED האדומות AlGaInP. הודות לפיזור הזרם והחילוץ המשופרים, נורות ה-Mini LED עם SCBL מציגות פיזור אחיד יותר של עוצמת האור, הספק יציאה אופטי גבוה יותר ויעילות קוונטית חיצונית (EQE) גבוהה יותר.

נורת LED מיני אדומה AlGaInP נמצאת בשימוש נרחב כחלק חשוב של תאורת צבע מלאה מציג בשל בהירותו הגבוהה, צריכת האנרגיה הנמוכה וחיי השירות הארוכים שלו.

עם זאת, הצטברות זרם סביב אלקטרודת ה-p גורמת לפיזור זרם לא אחיד באזור הפעיל. בנוסף, מכיוון שרוב הפוטונים הנוצרים באזור הפעיל נספגים או מוחזרים על ידי אלקטרודת ה-p המתכתית האטומה, יעילות חילוץ האור (LEE) של נורת ה-Mini LED מבוססת AlgainP נמוכה.

כדי לפתור בעיה זו, החוקרים הציגו SCBL כדי לשפר את דיפוזיה הזרם והפקת האור של נורות LED מיני מבוססות AlgainP. באמצעות מגעי Schottky בין ITO ל-P-gap, SCBL יכול למנוע הצטברות זרם סביב אלקטרודת ה-p. הזרם נאלץ לאזור הפעיל דרך שכבת המגע P-GAP + אוהמית כדי למנוע ספיגה והחזרה של אור על ידי אלקטרודת ה-p המתכתית האטומה.

התוצאות הראו כי ניתן להגדיל את יעילות הקוונטים החיצונית (EQE) של נורת LED מיני מבוססת AlGaInP המשתמשת ב-SCBL בעד 31.8% בזרם של 20mA בהשוואה לנורת LED מיני מבוססת AlGaInP ללא SCBL. לכן, טכנולוגיית SCBL צפויה להיות מיושמת לייצור המוני של נורות LED מיני אדומות יעילות מבוססות AlgainP בעתיד.

ראוי לציין כי צוות ג'ואו שנג'ון מאוניברסיטת ווהאן פרסם גם מספר תוצאות מחקר חדשות בנושא LED. לדוגמה, בתחום נורות LED בעלות קרינה אולטרה סגולה עמוקה, הצוות הציג את צומת המנהרה הדקה במיוחד (26 ננומטר) מבוססת אלגן ב-LED בעל קרינה אולטרה סגולה עמוקה, מה שהגדיל את יעילות ההמרה האלקטרו-אופטית של ה-LED בעל קרינה אולטרה סגולה עמוקה ב-5.5%.

בתחום ה-Mini LED, הצוות שיפר את ביצועי שבבי ה-Mini LED בעלי היפוך כחול וירוק באמצעות שימוש במחזיר בראג מבוזר בעל זווית מלאה (DBR). בתנאי זרם הזרקה של 10mA, עוצמת המוצא האופטית של ה-Mini LED הכחול והירוק המבוסס על ITO/DBR גדלה בכ-7.7% ו-7.3%, בהתאמה.