Nghiên cứu mới của nhóm Đại học Vũ Hán: Hiệu suất đèn LED mini màu đỏ tăng 30%

Gần đây, nhóm của Zhou Shengjun tại Đại học Vũ Hán đã phát triển một lớp chặn dòng điện nội tại tiếp xúc Schottky (SCBL) mới, có thể tăng cường sự khuếch tán dòng điện trong vùng hoạt động. Và nâng cao hiệu quả khai thác ánh sáng của AlGaInP đỏĐèn LED nhỏ(LEE).

Sơ đồ trên cho thấy (a) cấu trúc thiết bị và (b) quy trình sản xuất dựa trên đèn LED mini cấu trúc dọc ánh sáng đỏ của AlGaInP với SCBL. (c) SCBL và (d) Cấu trúc thẳng đứng ánh sáng đỏ dựa trên AlGaInP Đèn LED quang học nhìn từ trên xuống nhỏkính hiển vihình ảnh.

Trưởng nhóm nghiên cứu Shengjun Chu cho biết nhóm nghiên cứu đã sử dụng các đặc tính tiếp xúc Schottky giữa oxit thiếc indi (ITO) và p-GaP, cũng như các đặc tính tiếp xúc ohmic giữa ITO và p-GaP+ để xây dựng SCBL, được thể hiện bằng độ dài truyền phương pháp.

Zhou Shengjun cho biết SCBL có thể làm giảm hiệu quả dòng điện tập trung xung quanh điện cực p và thúc đẩy sự khuếch tán dòng điện đồng đều, từ đó cải thiện hiệu suất khai thác ánh sáng của đèn LED mini màu đỏ AlGaInP. Do khả năng khuếch tán dòng điện và chiết xuất ánh sáng được tăng cường, đèn LED mini có SCBL cho thấy sự phân bổ cường độ sáng đồng đều hơn, công suất đầu ra quang học cao hơn và hiệu suất lượng tử bên ngoài (EQE) cao hơn.

Đèn LED mini màu đỏ AlGaInP được sử dụng rộng rãi như một phần quan trọng của đèn LED đầy màu sắchiển thị do độ sáng cao, tiêu thụ năng lượng thấp và tuổi thọ dài.

Tuy nhiên, dòng điện tập trung xung quanh điện cực p dẫn đến sự phân bố dòng điện không đồng đều trong vùng hoạt động. Ngoài ra, do hầu hết các photon được tạo ra trong vùng hoạt động đều bị hấp thụ hoặc phản xạ bởi điện cực p kim loại mờ đục nên hiệu suất khai thác ánh sáng (LEE) của đèn LED mini dựa trên AlgainP thấp.

Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã giới thiệu SCBL để cải thiện khả năng khuếch tán và trích xuất ánh sáng hiện tại của đèn led Mini dựa trên AlgainP. Bằng cách sử dụng các tiếp điểm Schottky giữa ITO và khe P, SCBL có thể ngăn dòng điện tập trung xung quanh điện cực p. Dòng điện được đẩy vào vùng hoạt động thông qua lớp tiếp xúc ohmic P-GAP+ để tránh sự hấp thụ và phản xạ ánh sáng bởi điện cực p kim loại mờ đục.

Kết quả cho thấy hiệu suất lượng tử bên ngoài (EQE) của đèn LED mini dựa trên AlGaInP sử dụng SCBL có thể tăng lên tới 31,8% ở dòng điện 20mA so với đèn LED mini dựa trên AlGaInP không có SCBL. Do đó, công nghệ SCBL dự kiến ​​sẽ được áp dụng để sản xuất hàng loạt đèn LED Mini màu đỏ dựa trên AlgainP hiệu quả trong tương lai.

Điều đáng chú ý là nhóm Zhou Shengjun của Đại học Vũ Hán cũng đã công bố một số kết quả nghiên cứu đèn LED mới. Ví dụ, trong lĩnh vực đèn led cực tím sâu, nhóm nghiên cứu đã giới thiệu đường hầm siêu mỏng dựa trên Algan (26nm) trong đèn LED cực tím sâu, giúp tăng hiệu suất chuyển đổi quang điện của đèn LED cực tím sâu lên 5,5%.

Trong lĩnh vực đèn LED mini, nhóm đã cải thiện hiệu suất của chip LED mini lật màu xanh lam và xanh lục bằng cách sử dụng Bộ phản xạ Bragg phân bố toàn góc (DBR). Trong điều kiện dòng phun 10mA, công suất quang của đèn LED mini màu xanh lam và xanh lục dựa trên ITO/DBR tăng lần lượt khoảng 7,7% và 7,3%.