Nieuw onderzoek van een team van de Universiteit van Wuhan: de efficiëntie van rode mini-LED's is met 30% verhoogd.

Onlangs ontwikkelde het team van Zhou Shengjun aan de Universiteit van Wuhan een nieuwe Schottky-contact intrinsieke stroomblokkerende laag (SCBL), die de stroomdiffusie in het actieve gebied kan verbeteren en de lichtextractie-efficiëntie van AlGaInP rood kan verhogen. Mini-LED(LEE).

Bovenstaand diagram toont (a) de apparaatstructuur en (b) het fabricageproces gebaseerd op de verticale structuur van rood licht van AlGaInP. Mini-LED met SCBL. (c) SCBL en (d) op AlGaInP gebaseerde rode licht verticale structuur Mini LED bovenaanzicht optischmicroscoopafbeeldingen.

Onderzoeksleider Shengjun Zhou zei dat het team de Schottky-contacteigenschappen tussen indiumtinoxide (ITO) en p-GaP, evenals de ohmische contacteigenschappen tussen ITO en p-GaP+, gebruikte om de SCBL te construeren, wat werd aangetoond met behulp van de overdrachtslengtemethode.

Zhou Shengjun zei dat SCBL de stroomconcentratie rond de p-elektrode effectief kan verminderen en een uniforme stroomverspreiding kan bevorderen, waardoor de lichtextractie-efficiëntie van de rode AlGaInP-mini-LED wordt verbeterd. Dankzij de verbeterde stroomverspreiding en lichtextractie vertonen mini-LED's met SCBL een meer uniforme lichtintensiteitsverdeling, een hoger optisch vermogen en een hogere externe kwantumrendement (EQE).

De rode AlGaInP mini-LED wordt veel gebruikt als belangrijk onderdeel van full-color verlichting. toont vanwege de hoge helderheid, het lage energieverbruik en de lange levensduur.

Door de opeenhoping van stroom rond de p-elektrode ontstaat echter een ongelijkmatige stroomverdeling in het actieve gebied. Bovendien is de lichtextractie-efficiëntie (LEE) van de op AlgainP gebaseerde mini-LED laag, omdat de meeste fotonen die in het actieve gebied worden gegenereerd, worden geabsorbeerd of gereflecteerd door de ondoorzichtige metalen p-elektrode.

Om dit probleem op te lossen, introduceerden de onderzoekers SCBL om de stroomdiffusie en lichtextractie van op AlgainP gebaseerde mini-leds te verbeteren. Door Schottky-contacten tussen ITO en P-gap te gebruiken, kan SCBL stroomophoping rond de p-elektrode voorkomen. De stroom wordt via de P-GAP + ohmische contactlaag naar het actieve gebied geleid, waardoor absorptie en reflectie van licht door de ondoorzichtige metalen p-elektrode worden vermeden.

De resultaten toonden aan dat de externe kwantumrendement (EQE) van een op AlGaInP gebaseerde mini-LED met behulp van SCBL met maximaal 31,8% kan worden verhoogd bij een stroomsterkte van 20 mA, vergeleken met een op AlGaInP gebaseerde mini-LED zonder SCBL. Daarom wordt verwacht dat de SCBL-technologie in de toekomst zal worden toegepast voor de massaproductie van efficiënte rode mini-LED's op basis van AlGaInP.

Het is vermeldenswaard dat het team van Zhou Shengjun van de Universiteit van Wuhan ook een aantal nieuwe onderzoeksresultaten op het gebied van LED's heeft gepubliceerd. Zo introduceerde het team bijvoorbeeld op het gebied van diep-ultraviolette LED's een op algen gebaseerde ultradunne tunneljunctie (26 nm) in een diep-ultraviolette LED, waardoor de elektro-optische conversie-efficiëntie van de diep-ultraviolette LED met 5,5% toenam.

Op het gebied van mini-leds heeft het team de prestaties van blauwe en groene flip-mini-ledchips verbeterd door gebruik te maken van een full-angle distributed Bragg reflector (DBR). Bij een injectiestroom van 10 mA is het optische uitgangsvermogen van de blauwe en groene mini-leds op basis van ITO/DBR respectievelijk met ongeveer 7,7% en 7,3% toegenomen.