Nova raziskava ekipe Univerze v Wuhanu: učinkovitost rdečih mini LED se je povečala za 30 %

Nedavno je ekipa Zhou Shengjuna na Univerzi v Wuhanu razvila novo intrinzično plast za blokiranje toka (SCBL) s Schottkyjevim kontaktom, ki lahko izboljša difuzijo toka v aktivnem območju in izboljša učinkovitost ekstrakcije svetlobe z AlGaInP rdečo. Mini LED-luč(LEE).

Zgornji diagram prikazuje (a) strukturo naprave in (b) proizvodni postopek, ki temelji na vertikalni strukturi rdeče svetlobe AlGaInP. Mini LED s SCBL. (c) SCBL in (d) vertikalna struktura rdeče luči na osnovi AlGaInP, pogled od zgoraj, optični elementmikroskopslike.

Vodja raziskave Shengjun Zhou je povedal, da je ekipa za konstrukcijo SCBL uporabila Schottkyjeve kontaktne lastnosti med indijevim kositrovim oksidom (ITO) in p-GaP ter ohmske kontaktne lastnosti med ITO in p-GaP+, kar je bilo dokazano z metodo prenosne dolžine.

Zhou Shengjun je povedal, da lahko SCBL učinkovito zmanjša kopičenje toka okoli p-elektrode in spodbudi enakomerno difuzijo toka, s čimer izboljša učinkovitost odvzema svetlobe rdeče mini LED diode AlGaInP. Zaradi izboljšane difuzije toka in odvzema svetlobe mini LED diode s SCBL kažejo bolj enakomerno porazdelitev svetilne intenzivnosti, večjo optično izhodno moč in večjo zunanjo kvantno učinkovitost (EQE).

Rdeča mini LED dioda AlGaInP se pogosto uporablja kot pomemben del barvnega prikaza. prikaže zaradi visoke svetlosti, nizke porabe energije in dolge življenjske dobe.

Vendar pa kopičenje toka okoli p-elektrode povzroči neenakomerno porazdelitev toka v aktivnem območju. Poleg tega je učinkovitost ekstrakcije svetlobe (LEE) mini LED-diode na osnovi AlgainP nizka, ker večina fotonov, ustvarjenih v aktivnem območju, absorbira ali odbije neprozorna kovinska p-elektroda.

Da bi rešili to težavo, so raziskovalci uvedli SCBL za izboljšanje difuzije toka in odvzema svetlobe pri mini LED diodah na osnovi AlgainP. Z uporabo Schottkyjevih kontaktov med ITO in P-režo lahko SCBL prepreči kopičenje toka okoli p-elektrode. Tok se potisne v aktivno območje skozi P-režo + ohmsko kontaktno plast, da se prepreči absorpcija in odboj svetlobe s strani neprozorne kovinske p-elektrode.

Rezultati so pokazali, da se lahko zunanja kvantna učinkovitost (EQE) mini LED diode na osnovi AlGaInP z uporabo SCBL poveča za do 31,8 % pri toku 20 mA v primerjavi z mini LED diodo na osnovi AlGaInP brez SCBL. Zato se pričakuje, da se bo tehnologija SCBL v prihodnosti uporabljala za množično proizvodnjo učinkovitih rdečih mini LED diod na osnovi AlgainP.

Omeniti velja, da je ekipa Zhou Shengjun z Univerze v Wuhanu objavila tudi številne nove rezultate raziskav LED. Na primer, na področju globoko ultravijoličnih LED diod je ekipa v globoko ultravijolični LED diodi uvedla ultra tanek tunelski spoj (26 nm) na osnovi Algana, kar je povečalo učinkovitost elektrooptične pretvorbe globoko ultravijolične LED diode za 5,5 %.

Na področju mini LED diod je ekipa izboljšala delovanje modrih in zelenih preklopnih mini LED diod z uporabo polnokotnega porazdeljenega Braggovega reflektorja (DBR). Pod pogojem injekcijskega toka 10 mA se je optična izhodna moč modre in zelene mini LED diode na osnovi ITO/DBR povečala za približno 7,7 % oziroma 7,3 %.