Wuhan University-teamets nya forskning: Röda Mini LED-lampors effektivitet ökade med 30 %

Nyligen utvecklade Zhou Shengjuns team vid Wuhan University ett nytt Schottky-kontakt intrinsiskt strömblockerande lager (SCBL), vilket kan förbättra strömdiffusionen i den aktiva regionen. Och förbättra ljusutvinningseffektiviteten hos AlGaInP-rött. Mini-LED(LÄ).

Diagrammet ovan visar (a) enhetens struktur och (b) tillverkningsprocessen baserad på AlGaInPs vertikala struktur med röda ljus. Mini-LED med SCBL. (c) SCBL och (d) AlGaInP-baserad vertikal LED-struktur med röd ljusvy uppifrånmikroskopbilder.

Forskningsledaren Shengjun Zhou sa att teamet använde Schottky-kontaktegenskaperna mellan indiumtennoxid (ITO) och p-GaP, såväl som de ohmska kontaktegenskaperna mellan ITO och p-GaP+ för att konstruera SCBL, vilket demonstrerades med överföringslängdsmetoden.

Zhou Shengjun sa att SCBL effektivt kan lindra strömtätheten runt p-elektroden och främja jämn strömdiffusion, vilket därigenom förbättrar ljusutvinningseffektiviteten hos AlGaInP röd Mini LED. Tack vare förbättrad strömdiffusion och ljusutvinning uppvisar Mini-LED med SCBL en mer jämn fördelning av ljusintensitet, högre optisk utgångseffekt och högre extern kvanteffektivitet (EQE).

AlGaInP röd Mini LED används ofta som en viktig del av fullfärgsbelysning skärmar på grund av dess höga ljusstyrka, låga energiförbrukning och långa livslängd.

Strömansamling runt p-elektroden resulterar dock i ojämn strömfördelning i det aktiva området. Eftersom de flesta fotoner som genereras i det aktiva området absorberas eller reflekteras av den ogenomskinliga metall-p-elektroden är dessutom ljusutvinningseffektiviteten (LEE) hos den AlgainP-baserade Mini-LED:n låg.

För att lösa detta problem introducerade forskarna SCBL för att förbättra strömdiffusionen och ljusutvinningen hos AlgainP-baserade mini-lysdioder. Genom att använda Schottky-kontakter mellan ITO och P-gapet kan SCBL förhindra strömansamling runt p-elektroden. Strömmen tvingas in i det aktiva området genom det ohmska P-GAP + kontaktlagret för att undvika absorption och reflektion av ljus från den ogenomskinliga metall-p-elektroden.

Resultaten visade att den externa kvanteffektiviteten (EQE) för en AlGaInP-baserad Mini-LED med SCBL kan ökas med upp till 31,8 % vid en ström på 20 mA jämfört med en AlGaInP-baserad Mini-LED utan SCBL. Därför förväntas SCBL-tekniken användas för massproduktion av effektiva AlgainP-baserade röda Mini-LED i framtiden.

Det är värt att notera att Zhou Shengjun-teamet vid Wuhan University också har släppt ett antal nya LED-forskningsresultat. Till exempel, inom området djup ultravioletta lysdioder, introducerade teamet den Algan-baserade ultratunna tunnelövergången (26 nm) i den djup ultravioletta lysdioden, vilket ökade den elektrooptiska omvandlingseffektiviteten hos den djup ultravioletta lysdioden med 5,5 %.

Inom området Mini LED förbättrade teamet prestandan hos blå och gröna flip Mini LED-chip genom att använda en fullvinkeldistribuerad Bragg-reflektor (DBR). Under 10 mA injektionsström ökar den optiska uteffekten hos blå och gröna Mini LED baserade på ITO/DBR med cirka 7,7 % respektive 7,3 %.