การวิจัยใหม่ของทีมมหาวิทยาลัยหวู่ฮั่น: ประสิทธิภาพ Mini LED สีแดงเพิ่มขึ้น 30%

เมื่อเร็วๆ นี้ ทีมงานของ Zhou Shengjun ที่มหาวิทยาลัยหวู่ฮั่นได้พัฒนา Schottky-contact intrinsic current blocking layer (SCBL) ใหม่ ซึ่งสามารถเพิ่มการแพร่กระจายของกระแสในภูมิภาคที่มีการเคลื่อนไหวได้ และปรับปรุงประสิทธิภาพการสกัดแสงของ AlGaInP สีแดงมินิแอลอีดี(ลี).

แผนภาพด้านบนแสดง (ก) โครงสร้างอุปกรณ์ และ (ข) กระบวนการผลิตตามโครงสร้างแนวตั้งของไฟสีแดง Mini LED ของ AlGaInP พร้อม SCBL (c) SCBL และ (d) โครงสร้างแนวตั้งแสงสีแดงที่ใช้ AlGaInP มุมมองด้านบนของ LED ขนาดเล็กกล้องจุลทรรศน์ภาพ

ผู้นำการวิจัย Shengjun Zhou กล่าวว่าทีมงานใช้คุณสมบัติการสัมผัสชอตกีระหว่างอินเดียมทินออกไซด์ (ITO) และ p-GaP รวมถึงคุณสมบัติการสัมผัสแบบโอห์มมิกระหว่าง ITO และ p-GaP+ เพื่อสร้าง SCBL ซึ่งแสดงให้เห็นได้จากความยาวการถ่ายโอน วิธี.

โจว เฉิงจุนกล่าวว่า SCBL สามารถบรรเทากระแสไฟที่หนาแน่นรอบๆ อิเล็กโทรด p ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และส่งเสริมการแพร่กระจายของกระแสไฟที่สม่ำเสมอ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการแยกแสงของ Mini LED สีแดง AlGaInP เนื่องจากการกระจายกระแสและการดึงแสงที่ดีขึ้น ไฟ LED ขนาดเล็กที่มี SCBL จึงแสดงการกระจายความเข้มของการส่องสว่างที่สม่ำเสมอมากขึ้น กำลังเอาต์พุตแสงที่สูงขึ้น และประสิทธิภาพควอนตัมภายนอก (EQE) ที่สูงขึ้น

Mini LED สีแดง AlGaInP ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะส่วนสำคัญของสีเต็มรูปแบบแสดง เนื่องจากมีความสว่างสูง ใช้พลังงานต่ำ และมีอายุการใช้งานยาวนาน

อย่างไรก็ตาม กระแสที่หนาแน่นรอบๆ อิเล็กโทรด p ส่งผลให้เกิดการกระจายกระแสที่ไม่สม่ำเสมอในบริเวณแอคทีฟ นอกจากนี้ เนื่องจากโฟตอนส่วนใหญ่ที่สร้างขึ้นในบริเวณแอคทีฟถูกดูดซับหรือสะท้อนกลับโดยอิเล็กโทรด p โลหะทึบ ประสิทธิภาพการแยกแสง (LEE) ของ Mini LED ที่ใช้ AlgainP จึงต่ำ

เพื่อแก้ปัญหานี้ นักวิจัยได้แนะนำ SCBL เพื่อปรับปรุงการแพร่กระจายและการสกัดแสงของไฟ LED ขนาดเล็กที่ใช้ AlgainP ในปัจจุบัน การใช้หน้าสัมผัส Schottky ระหว่าง ITO และ P-gap ทำให้ SCBL สามารถป้องกันการรวมตัวกันของกระแสรอบอิเล็กโทรด p ได้ กระแสจะถูกบังคับให้เข้าสู่บริเวณแอคทีฟผ่านชั้นหน้าสัมผัส P-GAP + โอห์มมิก เพื่อหลีกเลี่ยงการดูดกลืนและการสะท้อนของแสงโดยอิเล็กโทรด p โลหะทึบแสง

ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าประสิทธิภาพควอนตัมภายนอก (EQE) ของ Mini LED ที่ใช้ AlGaInP โดยใช้ SCBL สามารถเพิ่มขึ้นได้สูงสุดถึง 31.8% ที่กระแส 20mA เมื่อเปรียบเทียบกับ Mini LED ที่ใช้ AlGaInP ที่ไม่มี SCBL ดังนั้น คาดว่าเทคโนโลยี SCBL จะนำไปใช้กับการผลิต Mini LED สีแดงที่ใช้ AlgainP จำนวนมากที่มีประสิทธิภาพในอนาคต

เป็นที่น่าสังเกตว่าทีมงาน Zhou Shengjun จากมหาวิทยาลัยหวู่ฮั่นยังได้เผยแพร่ผลการวิจัย LED ใหม่จำนวนหนึ่งด้วย ตัวอย่างเช่น ในด้านไฟ LED อัลตราไวโอเลตลึก ทีมงานได้แนะนำทางแยกอุโมงค์บางเฉียบที่ใช้ Algan (26 นาโนเมตร) ใน LED อัลตราไวโอเลตลึก ซึ่งเพิ่มประสิทธิภาพการแปลงแสงอัลตราไวโอเลตไฟฟ้าของ LED อัลตราไวโอเลตลึก 5.5%

ในด้าน Mini LED ทีมงานได้ปรับปรุงประสิทธิภาพของชิป Mini LED แบบพลิกสีน้ำเงินและสีเขียวโดยใช้ตัวสะท้อนแสง Bragg แบบกระจายมุมเต็ม (DBR) ภายใต้สภาวะของกระแสฉีด 10mA กำลังเอาต์พุตแสงของ Mini LED สีน้ำเงินและสีเขียวที่ใช้ ITO/DBR จะเพิ่มขึ้นประมาณ 7.7% และ 7.3% ตามลำดับ