Nový výskum tímu z Wu-chanskej univerzity: účinnosť červených mini LED sa zvýšila o 30 %

Tím Zhou Shengjuna na Wuhanskej univerzite nedávno vyvinul novú Schottkyho kontaktnú vrstvu na blokovanie prúdu (SCBL), ktorá dokáže zlepšiť difúziu prúdu v aktívnej oblasti a zlepšiť účinnosť extrakcie svetla z AlGaInP červenej. Mini LED dióda(LEE).

Vyššie uvedený diagram zobrazuje (a) štruktúru zariadenia a (b) výrobný proces založený na vertikálnej štruktúre červeného svetla AlGaInP. Mini LED s SCBL. (c) SCBL a (d) vertikálna štruktúra červeného svetla na báze AlGaInP, pohľad zhora na mini LED, optickýmikroskopobrázky.

Vedúci výskumu Shengjun Zhou uviedol, že tím použil Schottkyho kontaktné vlastnosti medzi oxidom india a cínu (ITO) a p-GaP, ako aj ohmické kontaktné vlastnosti medzi ITO a p-GaP+ na zostavenie SCBL, čo bolo demonštrované metódou prenosovej dĺžky.

Zhou Shengjun povedal, že SCBL dokáže účinne zmierniť zhlukovanie prúdu okolo p-elektródy a podporiť rovnomernú difúziu prúdu, čím sa zlepšuje účinnosť extrakcie svetla červenej mini LED diódy AlGaInP. Vďaka vylepšenej difúzii prúdu a extrakcii svetla vykazujú mini LED diódy so SCBL rovnomernejšie rozloženie intenzity svetla, vyšší optický výstupný výkon a vyššiu externú kvantovú účinnosť (EQE).

Červená mini LED dióda AlGaInP sa široko používa ako dôležitá súčasť plnofarebného osvetlenia. displeje vďaka vysokému jasu, nízkej spotrebe energie a dlhej životnosti.

Avšak zhlukovanie prúdu okolo p-elektródy vedie k nerovnomernému rozloženiu prúdu v aktívnej oblasti. Okrem toho, pretože väčšina fotónov generovaných v aktívnej oblasti je absorbovaná alebo odrážaná nepriehľadnou kovovou p-elektródou, účinnosť extrakcie svetla (LEE) mini LED diódy na báze AlgainP je nízka.

Aby sa tento problém vyriešil, výskumníci zaviedli SCBL na zlepšenie difúzie prúdu a extrakcie svetla mini LED diódami na báze AlgainP. Použitím Schottkyho kontaktov medzi ITO a P-medzerou dokáže SCBL zabrániť hromadeniu prúdu okolo p-elektródy. Prúd je nútený do aktívnej oblasti cez vrstvu P-medzery + ohmický kontakt, aby sa zabránilo absorpcii a odrazu svetla nepriehľadnou kovovou p-elektródou.

Výsledky ukázali, že externá kvantová účinnosť (EQE) mini LED diódy na báze AlGaInP s použitím SCBL sa môže zvýšiť až o 31,8 % pri prúde 20 mA v porovnaní s mini LED diódou na báze AlGaInP bez SCBL. Preto sa očakáva, že technológia SCBL sa v budúcnosti použije na hromadnú výrobu účinných červených mini LED diód na báze AlgainP.

Za zmienku stojí, že tím Zhou Shengjun z Wuhanskej univerzity zverejnil aj množstvo nových výsledkov výskumu LED diód. Napríklad v oblasti hlbokých ultrafialových LED diód tím predstavil ultratenký tunelový spoj (26 nm) na báze Alganu v hlbokých ultrafialových LED diódach, ktorý zvýšil účinnosť elektrooptickej konverzie hlbokých ultrafialových LED diód o 5,5 %.

V oblasti mini LED diód tím zlepšil výkon modrých a zelených preklopených mini LED diód pomocou distribuovaného Braggovho reflektora s plným uhlom (DBR). Pri vstrekovacom prúde 10 mA sa optický výstupný výkon modrej a zelenej mini LED diódy založenej na ITO/DBR zvýšil približne o 7,7 %, respektíve 7,3 %.