البحث الجديد لفريق جامعة ووهان: زيادة كفاءة LED الصغيرة الحمراء بنسبة 30%

في الآونة الأخيرة، قام فريق تشو شينغ جون في جامعة ووهان بتطوير طبقة جديدة لحجب التيار الجوهري (SCBL)، والتي يمكن أن تعزز انتشار التيار في المنطقة النشطة. وتحسين كفاءة استخلاص الضوء باللون الأحمر AlGaInPميني إل إي دي(لي).

يوضح الرسم البياني أعلاه (أ) هيكل الجهاز، و(ب) عملية التصنيع بناءً على الهيكل العمودي للضوء الأحمر الخاص بـ AlGaInP Mini LED مع SCBL. (ج) SCBL و (د) الهيكل العمودي للضوء الأحمر القائم على AlGaInP، منظر علوي صغير LED بصريمجهرالصور.

قال قائد البحث Shengjun Zhou إن الفريق استخدم خصائص التلامس Schottky بين أكسيد قصدير الإنديوم (ITO) وp-GaP، بالإضافة إلى خصائص التلامس الأومي بين ITO وp-GaP+ لبناء SCBL، وهو ما ظهر من خلال طول النقل. طريقة.

قال Zhou Shengjun أن SCBL يمكن أن يخفف بشكل فعال من ازدحام التيار حول القطب p ويعزز الانتشار الموحد للتيار، وبالتالي تحسين كفاءة استخلاص الضوء من AlGaInP red Mini LED. نظرًا لانتشار التيار المعزز واستخراج الضوء، تُظهر مصابيح Mini LED المزودة بـ SCBL توزيعًا أكثر اتساقًا لكثافة الإضاءة، وقدرة خرج بصري أعلى، وكفاءة كمية خارجية أعلى (EQE).

يستخدم AlGaInP red Mini LED على نطاق واسع كجزء مهم من الألوان الكاملةيعرض بسبب سطوعها العالي واستهلاكها المنخفض للطاقة وعمر الخدمة الطويل.

ومع ذلك، فإن الازدحام الحالي حول القطب p يؤدي إلى توزيع تيار غير متساوٍ في المنطقة النشطة. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن معظم الفوتونات المتولدة في المنطقة النشطة يتم امتصاصها أو انعكاسها بواسطة القطب المعدني المعتم، فإن كفاءة استخلاص الضوء (LEE) لـ Mini LED المستندة إلى AlgainP منخفضة.

ولحل هذه المشكلة، قدم الباحثون SCBL لتحسين انتشار التيار واستخراج الضوء من مصابيح LED الصغيرة المستندة إلى AlgainP. باستخدام اتصالات شوتكي بين ITO وP-gap، يمكن لـ SCBL منع الازدحام الحالي حول القطب الكهربائي. يتم دفع التيار إلى المنطقة النشطة من خلال طبقة الاتصال P-GAP + أومية لتجنب امتصاص وانعكاس الضوء بواسطة القطب الكهربائي المعدني غير الشفاف.

أظهرت النتائج أن كفاءة الكم الخارجية (EQE) لمصباح Mini LED المعتمد على AlGaInP باستخدام SCBL يمكن زيادتها بنسبة تصل إلى 31.8% عند تيار 20 مللي أمبير مقارنة بمصباح Mini LED المعتمد على AlGaInP بدون SCBL. لذلك، من المتوقع أن يتم تطبيق تقنية SCBL على الإنتاج الضخم لمصابيح LED الحمراء الصغيرة الفعالة المعتمدة على AlgainP في المستقبل.

ومن الجدير بالذكر أن فريق Zhou Shengjun من جامعة ووهان قد أصدر أيضًا عددًا من نتائج أبحاث LED الجديدة. على سبيل المثال، في مجال مصابيح الأشعة فوق البنفسجية العميقة، قدم الفريق وصلة نفق رفيعة للغاية تعتمد على ألغان (26 نانومتر) في مصابيح LED العميقة للأشعة فوق البنفسجية، مما أدى إلى زيادة كفاءة التحويل الكهروضوئي لمصابيح LED العميقة فوق البنفسجية بنسبة 5.5%.

في مجال Mini LED، قام الفريق بتحسين أداء شرائح Mini LED ذات اللونين الأزرق والأخضر باستخدام عاكس Bragg الموزع كامل الزاوية (DBR). في حالة تيار حقن 10 مللي أمبير، تزداد طاقة الخرج الضوئية لـ Mini LED باللونين الأزرق والأخضر استنادًا إلى ITO/DBR بحوالي 7.7% و7.3% على التوالي.