交错量子阱可提高黄色LED的效率
CSC化合物半导体 · 2021-05-21
交错量子阱可提高黄色LED的效率
以下文章来源于化合物半导体联盟 ,作者化合物半导体杂志
化合物半导体联盟
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WHU团队通过引入优化的量子阱结构,展示了改进的光电性能和晶体质量
来自中国武汉大学的研究人员报告说,具有交错量子阱(QWs)结构的基于InGaN的黄色LED(?570 nm)具有增强的性能。“我们发现交错的QWs结构不仅增加了电子-空穴波函数的重叠,而且还改善了晶体质量”,武汉大学教授,指导该研究的周胜军说。
在照明和显示领域中,III族氮化物发射器被认为是必不可少的固态光源。通过调节铟含量,可以获得具有可调谐带隙的III-氮化物材料,该带隙覆盖从紫外到红外的波长范围。这个平台可将多色发光像素单片集成到单个芯片上,并生产出无磷白光LED,引起了公众的关注。
此外,基于InGaN的micro-LED由于具有出色的特性(包括高亮度,长寿命,低功耗和快速响应时间),目前是下一代高分辨率显示器最有希望的候选材料之一。然而,由于晶体质量下降和量子限制的斯塔克效应,发射波长高于540 nm的InGaN基LED的量子效率比发蓝光的LED低得多。
研究人员扩展了能带工程技术在长波区域中的应用,并特别分析了交错量子阱对光电性能和晶体质量的实际影响。与方形QW LED相比,具有交错量子阱的黄色(?570 nm)LED表现出较小的蓝移,更窄的半峰宽(FWHM)以及光输出功率(LOP)增长6.4倍。
此外,交错量子阱表现出优异的材料质量,包括使用原子探针层析成像(APT),时间分辨光致发光(TRPL)和透射电子显微镜(TEM)和能量色散X射线(EDX)映射光谱法分析的均匀层厚和元素分布。这些表明增加的电子-空穴波函数重叠和改善的材料质量都有助于提高交错InGaN 量子阱黄色LED的性能。
参考文献
'Rational construction of staggered InGaN quantum wells for efficient yellow light-emitting diodes' by Xiaoyu Zhao et al; Applied Physics Letters, 118, 182102 (2021).
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