უხანის უნივერსიტეტის გუნდის ახალი კვლევა: წითელი მინი LED-ის ეფექტურობა 30%-ით გაიზარდა

ცოტა ხნის წინ, ჟოუ შენჯუნის გუნდმა უხანის უნივერსიტეტში შეიმუშავა ახალი შოტკის კონტაქტის შინაგანი დენის ბლოკირების ფენა (SCBL), რომელსაც შეუძლია გააძლიეროს დენის დიფუზია აქტიურ რეგიონში და გააუმჯობესოს AlGaInP წითელი ფერის სინათლის ექსტრაქციის ეფექტურობა. მინი LED(ლი).

ზემოთ მოცემულ დიაგრამაზე ნაჩვენებია (ა) მოწყობილობის სტრუქტურა და (ბ) AlGaInP-ის წითელი შუქის ვერტიკალური სტრუქტურის საფუძველზე დამზადების პროცესი. მინი LED SCBL-ით. (გ) SCBL და (დ) AlGaInP-ზე დაფუძნებული წითელი სინათლის ვერტიკალური სტრუქტურის მინი LED ზემოდან ხედვის ოპტიკურიმიკროსკოპისურათები.

კვლევის ხელმძღვანელმა შენჯუნ ჟოუმ განაცხადა, რომ SCBL-ის ასაგებად გუნდმა გამოიყენა შოტკის კონტაქტური თვისებები ინდიუმის კალის ოქსიდსა (ITO) და p-GaP-ს შორის, ასევე ITO-სა და p-GaP+-ს შორის ომური კონტაქტური თვისებები, რაც გადაცემის სიგრძის მეთოდით იქნა დემონსტრირებული.

ჟოუ შენჯუნმა აღნიშნა, რომ SCBL-ს შეუძლია ეფექტურად შეამსუბუქოს p ელექტროდის გარშემო დენის შეგუბება და ხელი შეუწყოს დენის ერთგვაროვან დიფუზიას, რითაც გააუმჯობესებს AlGaInP წითელი მინი LED-ის სინათლის ექსტრაქციის ეფექტურობას. გაძლიერებული დენის დიფუზიისა და სინათლის ექსტრაქციის გამო, SCBL-ით მინი LED-ები აჩვენებენ სინათლის ინტენსივობის უფრო ერთგვაროვან განაწილებას, უფრო მაღალ ოპტიკურ გამომავალ სიმძლავრეს და უფრო მაღალ გარე კვანტურ ეფექტურობას (EQE).

AlGaInP წითელი მინი LED ფართოდ გამოიყენება, როგორც სრულფეროვანი განათების მნიშვნელოვანი ნაწილი. ეკრანები მაღალი სიკაშკაშის, დაბალი ენერგომოხმარების და ხანგრძლივი მომსახურების ვადის გამო.

თუმცა, p ელექტროდის გარშემო დენის შეგუბება იწვევს აქტიურ რეგიონში დენის არათანაბარ განაწილებას. გარდა ამისა, რადგან აქტიურ რეგიონში გენერირებული ფოტონების უმეტესობა შთანთქავს ან აირეკლება გაუმჭვირვალე ლითონის p ელექტროდის მიერ, AlgainP-ზე დაფუძნებული Mini LED-ის სინათლის ექსტრაქციის ეფექტურობა (LEE) დაბალია.

ამ პრობლემის გადასაჭრელად, მკვლევარებმა AlgainP-ზე დაფუძნებული Mini LED-ებიდან დენის დიფუზიისა და სინათლის ექსტრაქციის გასაუმჯობესებლად SCBL დანერგეს. ITO-სა და P-ღრეჩოს შორის შოტკის კონტაქტების გამოყენებით, SCBL-ს შეუძლია თავიდან აიცილოს დენის დაგროვება p ელექტროდის გარშემო. დენი აქტიურ რეგიონში P-GAP + ომური კონტაქტური ფენის მეშვეობით გადადის, რათა თავიდან იქნას აცილებული სინათლის შთანთქმა და არეკლვა გაუმჭვირვალე ლითონის p ელექტროდის მიერ.

შედეგებმა აჩვენა, რომ SCBL-ის გამოყენებით AlGaInP-ზე დაფუძნებული Mini LED-ის გარე კვანტური ეფექტურობა (EQE) შეიძლება გაიზარდოს 31.8%-მდე 20mA დენის დროს, SCBL-ის გარეშე AlGaInP-ზე დაფუძნებულ Mini LED-თან შედარებით. ამიტომ, მომავალში მოსალოდნელია, რომ SCBL ტექნოლოგია გამოყენებული იქნება ეფექტური AlgainP-ზე დაფუძნებული წითელი Mini LED-ის მასობრივ წარმოებაში.

აღსანიშნავია, რომ უხანის უნივერსიტეტის ჟოუ შენჯუნის გუნდმა ასევე გამოაქვეყნა LED-ების კვლევის ახალი შედეგები. მაგალითად, ღრმა ულტრაიისფერი LED-ების სფეროში, გუნდმა ღრმა ულტრაიისფერ LED-ში დანერგა ალგანზე დაფუძნებული ულტრათხელი გვირაბის შეერთება (26 ნმ), რამაც ღრმა ულტრაიისფერი LED-ის ელექტროოპტიკური გარდაქმნის ეფექტურობა 5.5%-ით გაზარდა.

Mini LED-ების სფეროში, გუნდმა გააუმჯობესა ლურჯი და მწვანე მბრუნავი Mini LED ჩიპების მუშაობა სრული კუთხის განაწილებული ბრაგის რეფლექტორის (DBR) გამოყენებით. 10mA ინექციური დენის პირობებში, ITO/DBR-ზე დაფუძნებული ლურჯი და მწვანე Mini LED-ების ოპტიკური გამომავალი სიმძლავრე იზრდება შესაბამისად დაახლოებით 7.7%-ით და 7.3%-ით.