Ухань Их Сургуулийн багийн шинэ судалгаа: улаан мини LED-ийн үр ашгийг 30%-иар нэмэгдүүлэв

Саяхан Ухань Их Сургуулийн Жоу Шэнжуний баг идэвхтэй бүсэд гүйдлийн тархалтыг сайжруулж чадах Шоттки контактын дотоод гүйдлийн хаалтын давхарга (SCBL)-ийг шинээр боловсруулсан. Мөн AlGaInP улаан гэрлийн сорох үр ашгийг сайжруулж чадна. Мини LED(LEE).

Дээрх диаграммд (a) төхөөрөмжийн бүтэц, (b) AlGaInP-ийн улаан гэрлийн босоо бүтэц дээр суурилсан үйлдвэрлэлийн процессыг харуулав. Мини LED SCBL-тэй. (в) SCBL болон (г) AlGaInP дээр суурилсан улаан гэрлийн босоо бүтэцтэй Мини LED дээд талын оптикмикроскопзургууд.

Судалгааны удирдагч Шэнжун Жоу хэлэхдээ, баг нь SCBL-ийг бүтээхдээ индиум цагаан тугалганы исэл (ITO) болон p-GaP-ийн хоорондох Шоттки холбоо барих шинж чанар, мөн ITO болон p-GaP+-ийн хоорондох ом холбоо барих шинж чанарыг ашигласан бөгөөд үүнийг дамжуулах уртын аргаар харуулсан гэжээ.

Жоу Шэнжун хэлэхдээ, SCBL нь p электродын эргэн тойрон дахь гүйдлийн бөөгнөрлийг үр дүнтэйгээр бууруулж, жигд гүйдлийн тархалтыг дэмжиж, улмаар AlGaInP улаан Mini LED-ийн гэрлийн ялгаруулалтын үр ашгийг сайжруулж чадна гэжээ. Гүйдлийн ялгаралт болон гэрлийн ялгаруулалтыг сайжруулсны ачаар SCBL бүхий Mini LED нь гэрлийн эрчим, оптик гаралтын чадал, гадаад квант үр ашгийн илүү жигд тархалтыг харуулдаг (EQE).

AlGaInP улаан мини LED нь бүрэн өнгөт гэрлийн чухал хэсэг болгон өргөн хэрэглэгддэг. дэлгэцүүд өндөр гэрэлтэлт, бага эрчим хүчний хэрэглээ, урт хугацааны үйлчилгээний хугацаатай холбоотой.

Гэсэн хэдий ч p электродыг тойрсон гүйдэл нь идэвхтэй бүсэд гүйдлийн жигд бус тархалт үүсгэдэг. Үүнээс гадна, идэвхтэй бүсэд үүссэн фотонуудын ихэнх нь тунгалаг бус металл p электродоор шингэдэг эсвэл ойдог тул AlgainP дээр суурилсан Mini LED-ийн гэрлийн ялгаруулалтын үр ашиг (LEE) бага байдаг.

Энэ асуудлыг шийдэхийн тулд судлаачид AlgainP дээр суурилсан Mini LED-ийн гүйдлийн тархалт болон гэрлийн ялгаралтыг сайжруулахын тулд SCBL-ийг нэвтрүүлсэн. ITO болон P-завсар хоорондын Шоттки контактуудыг ашигласнаар SCBL нь p электродын эргэн тойронд гүйдэл бөөгнөрөхөөс сэргийлж чадна. Тунгалаг бус металл p электродоор гэрлийг шингээж, ойхоос зайлсхийхийн тулд гүйдэл нь P-GAP + ом контакт давхаргаар дамжин идэвхтэй бүс рүү шахагддаг.

Үр дүнгээс харахад SCBL ашиглан AlGaInP дээр суурилсан Mini LED-ийн гадаад квант үр ашгийг (EQE) 20мА гүйдэлд 31.8% хүртэл нэмэгдүүлэх боломжтой. Тиймээс SCBL технологийг ирээдүйд үр ашигтай AlgainP дээр суурилсан улаан Mini LED-ийг олноор үйлдвэрлэхэд ашиглах төлөвтэй байна.

Ухань Их Сургуулийн Жоу Шэнжүний баг мөн хэд хэдэн шинэ LED судалгааны үр дүнг гаргасныг тэмдэглэх нь зүйтэй. Жишээлбэл, гүн хэт ягаан туяаны LED-ийн салбарт тус баг гүн хэт ягаан туяаны LED-д Алган дээр суурилсан хэт нимгэн туннелийн уулзвар (26 нм)-ийг нэвтрүүлсэн нь гүн хэт ягаан туяаны LED-ийн электро-оптик хувиргалтын үр ашгийг 5.5%-иар нэмэгдүүлсэн.

Mini LED-ийн салбарт баг нь Full-өнцгийн Distributed Bragg Reflector (DBR) ашиглан цэнхэр, ногоон эргэлдэгч Mini LED чипүүдийн гүйцэтгэлийг сайжруулсан. 10мА тарилгын гүйдлийн нөхцөлд ITO/DBR дээр суурилсан цэнхэр, ногоон Mini LED-ийн оптик гаралтын чадал тус тус 7.7% ба 7.3%-иар нэмэгдсэн.