Нове дослідження команди Уханьського університету: ефективність червоного міні-світлодіода зросла на 30%

Нещодавно команда Чжоу Шенцзюня з Уханьського університету розробила новий власний блокувальний шар струму (SCBL) на основі контактів Шотткі, який може покращити дифузію струму в активній області та підвищити ефективність виведення світла червоним AlGaInP. Міні-світлодіод(ЛІ).

Наведена вище діаграма показує (а) структуру пристрою та (б) виробничий процес на основі вертикальної структури червоного світла AlGaInP Міні-світлодіод з SCBL. (c) SCBL та (d) Вертикальна структура червоного світла на основі AlGaInP Міні-світлодіод, вигляд зверху, оптичниймікроскопзображення.

Керівник дослідження Шенцзюнь Чжоу сказав, що команда використала властивості контакту Шотткі між оксидом індію-олова (ITO) та p-GaP, а також омічні властивості контакту між ITO та p-GaP+ для побудови SCBL, що було продемонстровано методом довжини переносу.

Чжоу Шенцзюнь зазначив, що SCBL може ефективно зменшити скупчення струму навколо p-електрода та сприяти рівномірному розсіюванню струму, тим самим покращуючи ефективність вилучення світла червоним міні-світлодіодом AlGaInP. Завдяки покращеному розсіюванню струму та вилученню світла, міні-світлодіоди з SCBL демонструють більш рівномірний розподіл інтенсивності світла, вищу оптичну вихідну потужність та вищу зовнішню квантову ефективність (EQE).

Червоний міні-світлодіод AlGaInP широко використовується як важлива частина повнокольорового освітлення дисплеї завдяки високій яскравості, низькому споживанню енергії та тривалому терміну служби.

Однак, скупчення струму навколо p-електрода призводить до нерівномірного розподілу струму в активній області. Крім того, оскільки більшість фотонів, що генеруються в активній області, поглинаються або відбиваються непрозорим металевим p-електродом, ефективність вилучення світла (LEE) міні-світлодіода на основі AlgainP є низькою.

Щоб вирішити цю проблему, дослідники запровадили SCBL для покращення розсіювання струму та виведення світла міні-світлодіодами на основі AlgainP. Використовуючи контакти Шотткі між ITO та P-проміжком, SCBL може запобігти скупченню струму навколо p-електрода. Струм проштовхується в активну область через шар P-проміжку + омічний контакт, щоб уникнути поглинання та відбиття світла непрозорим металевим p-електродом.

Результати показали, що зовнішня квантова ефективність (ЗКК) міні-світлодіода на основі AlGaInP з використанням SCBL може бути збільшена до 31,8% при струмі 20 мА порівняно з міні-світлодіодом на основі AlGaInP без SCBL. Тому очікується, що технологія SCBL буде застосована для масового виробництва ефективних червоних міні-світлодіодів на основі AlgainP у майбутньому.

Варто зазначити, що команда Чжоу Шенцзюнь з Уханьського університету також опублікувала низку нових результатів досліджень світлодіодів. Наприклад, у галузі світлодіодів глибокого ультрафіолету команда представила надтонкий тунельний перехід (26 нм) на основі Algan у світлодіодах глибокого ультрафіолету, що збільшило ефективність електрооптичного перетворення світлодіодів глибокого ультрафіолету на 5,5%.

У галузі міні-світлодіодів команда покращила продуктивність синіх та зелених перевернутих міні-світлодіодних чіпів, використовуючи розподілений брэгівський відбивач (DBR) з повним кутом. За умови струму введення 10 мА оптична вихідна потужність синіх та зелених міні-світлодіодів на основі ITO/DBR збільшується приблизно на 7,7% та 7,3% відповідно.