Kajian baharu pasukan Universiti Wuhan: kecekapan LED Mini merah meningkat sebanyak 30%

Baru-baru ini, pasukan Zhou Shengjun di Universiti Wuhan telah membangunkan lapisan penyekat arus intrinsik (SCBL) sentuhan Schottky yang baharu, yang boleh meningkatkan resapan arus di kawasan aktif. Dan meningkatkan kecekapan pengekstrakan cahaya AlGaInP merah LED mini(LEE).

Gambar rajah di atas menunjukkan (a) struktur peranti, dan (b) proses pembuatan berdasarkan struktur menegak lampu merah AlGaInP Mini LED dengan SCBL. (c) SCBL dan (d) Struktur menegak cahaya merah berasaskan AlGaInP Optik pandangan atas Mini LEDmikroskopimej.

Ketua penyelidikan Shengjun Zhou berkata bahawa pasukan itu menggunakan sifat sentuhan Schottky antara indium timah oksida (ITO) dan p-GaP, serta sifat sentuhan ohmik antara ITO dan p-GaP+ untuk membina SCBL, yang ditunjukkan oleh kaedah panjang pemindahan.

Zhou Shengjun berkata bahawa SCBL boleh mengurangkan kesesakan arus di sekitar elektrod p dengan berkesan dan menggalakkan resapan arus yang seragam, sekali gus meningkatkan kecekapan pengekstrakan cahaya LED Mini merah AlGaInP. Disebabkan oleh resapan arus dan pengekstrakan cahaya yang dipertingkatkan, LED Mini dengan SCBL menunjukkan taburan keamatan bercahaya yang lebih seragam, kuasa output optik yang lebih tinggi dan kecekapan kuantum luaran (EQE) yang lebih tinggi.

Mini LED merah AlGaInP digunakan secara meluas sebagai bahagian penting dalam lampu warna penuh paparan kerana kecerahannya yang tinggi, penggunaan tenaga yang rendah dan jangka hayat yang panjang.

Walau bagaimanapun, kesesakan arus di sekitar elektrod p mengakibatkan taburan arus yang tidak sekata di kawasan aktif. Di samping itu, kerana kebanyakan foton yang dihasilkan di kawasan aktif diserap atau dipantulkan oleh elektrod p logam legap, kecekapan pengekstrakan cahaya (LEE) Mini LED berasaskan AlgainP adalah rendah.

Untuk menyelesaikan masalah ini, para penyelidik memperkenalkan SCBL untuk meningkatkan resapan arus dan pengekstrakan cahaya LED Mini berasaskan AlgainP. Dengan menggunakan sentuhan Schottky antara ITO dan jurang-P, SCBL dapat mencegah kesesakan arus di sekitar elektrod p. Arus dipaksa masuk ke kawasan aktif melalui lapisan sentuhan ohmik P-GAP + untuk mengelakkan penyerapan dan pantulan cahaya oleh elektrod p logam legap.

Keputusan menunjukkan bahawa kecekapan kuantum luaran (EQE) bagi Mini LED berasaskan AlGaInP menggunakan SCBL boleh ditingkatkan sehingga 31.8% pada arus 20mA berbanding Mini LED berasaskan AlGaInP tanpa SCBL. Oleh itu, teknologi SCBL dijangka akan digunakan untuk pengeluaran besar-besaran Mini LED merah berasaskan AlgainP yang cekap pada masa hadapan.

Perlu diingatkan bahawa pasukan Zhou Shengjun dari Universiti Wuhan juga telah mengeluarkan beberapa hasil penyelidikan LED baharu. Contohnya, dalam bidang LED ultraungu dalam, pasukan tersebut memperkenalkan simpang terowong ultranipis berasaskan Algan (26 nm) dalam LED ultraungu dalam, yang meningkatkan kecekapan penukaran elektro-optik LED ultraungu dalam sebanyak 5.5%.

Dalam bidang Mini LED, pasukan ini telah meningkatkan prestasi cip Mini LED flip biru dan hijau dengan menggunakan Pemantul Bragg Teragih Sudut Penuh (DBR). Di bawah keadaan arus suntikan 10mA, kuasa output optik Mini LED biru dan hijau berdasarkan ITO/DBR meningkat masing-masing sebanyak kira-kira 7.7% dan 7.3%.