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武汉大学团队新研究:红光MiniLED效率提升30%

近日,武汉大学周圣军团队研发了一种新型肖特基接触本征电流阻挡层(Schottky-contact intrinsic current blocking layer  (SCBL)),可增强有源区电流扩散,并提高AlGaInP红光Mini LED光提取效率 (LEE)。

研究负责人周圣军表示,团队利用氧化铟锡 (ITO) 和 p-GaP之间的肖特基接触特性,以及ITO和p-GaP+之间的欧姆接触特性构建了SCBL,并通过转移长度法(transfer length method)进行了演示。

周圣军表示,SCBL可有效缓解p电极周围的电流拥挤并促进均匀的电流扩散,从而提高AlGaInP红光Mini LED的光提取效率。由于电流扩散和光提取的增强,带有SCBL的Mini LED显示出更均匀的发光强度分布、更高的光输出功率和更高的外部量子效率 (EQE)。

据悉,AlGaInP红光Mini LED因其高亮度、低能耗和长使用寿命的特点,而被广泛用作全彩显示器的重要组成部分。

然而,p电极周围的电流拥挤问题,导致电流在有源区内的分布不均匀。另外,由于有源区产生的大部分光子被不透明的金属p电极吸收或反射,导致AlGaInP基Mini LED的光提取效率 (LEE) 较低。

为了解决这个问题,研究人员引入了SCBL来改善AlGaInP基Mini LED的电流扩散和光提取。通过在ITO和p-GaP之间使用肖特基接触,SCBL可以阻止p电极周围的电流拥挤。电流被迫通过p-GaP+欧姆接触层注入有源区,避免不透明金属p电极对光的吸收和反射。

结果显示,与未使用 SCBL的AlGaInP基Mini LED相比,使用 SCBL的AlGaInP基 Mini LED在20mA电流下,外部量子效率(EQE)可增加高达31.8%。因此,未来SCBL技术有望应用于高效AlGaInP基红光Mini LED的量产。

值得注意的是,武汉大学周圣军团队还曾发布多项LED研究新成果。例如,在深紫外LED领域,该团队深紫外LED中引入了AlGaN基超薄隧道结(26 nm),将深紫外LED电光转换效率提升5.5%。

在Mini LED领域,该团队通过采用全角度分布式布拉格反射器(Full-angle Distributed Bragg Reflector,DBR)提升了蓝、绿光倒装Mini LED芯片的性能。在10mA注入电流条件下,基于ITO/DBR的蓝、绿光Mini LED的光输出功率分别提升了约7.7%、7.3%。

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