WHU-tiimi osoittaa UV-LED-valojen kvanttitehokkuuden parantuneen ottamalla käyttöön AlInGaN/AlGaN-superhilan elektroneja estävän kerroksen.
Wuhanin yliopiston Shengjun Zhoun johtama tutkimusryhmä on raportoinut elektronien estokerroksen (EBL) erikoissuunnittelusta ultraviolettivaloa emittoivien diodien (UV-LEDien) tehokkuuden parantamiseksi. He ehdottivat AlInGaN/AlGaN-superhilan elektroneja estävää kerrosta (SEBL) lisäämään ~371 nm:n UV-LEDien kvanttitehokkuutta.
UV-LEDit ovat herättäneet kasvavaa kiinnostusta valtaviin sovelluksiin, kuten litografiaan, lääketieteelliseen kovetukseen, 3D-tulostukseen, kaasuntunnistukseen, kasvien valaistukseen ja valkoisten LEDien pumppaamiseen. UV-LED-valojen suhteellisen alhaisempi kvanttitehokkuus kuitenkin estää niiden laajemman käytön näkyviin vastineisiin verrattuna.
Tutkijat ovat osoittaneet, että AlInGaN/AlGaN SEBL:n käyttöönotolla voidaan saavuttaa korkean hyötysuhteen UV-LEDit energiakaistamodulaatiolla. SEBL:n jännitysrelaksaatiovaikutuksesta johtuva kvanttikuivojen vähemmän kallistunut energiakaista voi lieventää kantoaaltofunktioiden eroamista. Lisääntynyt tehollinen estekorkeus elektroneille ja lovia SEBL:n johtavuuskaistalla estää tehokkaasti elektronivuodon.
Lisäksi SEBL:n reunanauhan piikit voivat houkutella reikiä, mikä helpottaa reiän injektointia aktiiviselle alueelle. Hyödyntämällä näitä merkittäviä etuja, UV-LED, jossa on AlInGaN/AlGaN SEBL, osoittaa 21 prosenttia korkeamman valon tehon ja pienemmän eteenpäin suunnatun jännitteen verrattuna UV-LEDiin, jossa on AlInGaN EBL.
Yllä olevissa kuvissa on (a) poikkileikkaus TEM-kuvia UV-LEDien rakenteesta. (b) UV-LED-sirun EL-kuva 60 mA:lla.
"Rational superhila elektroneja estokerroksen suunnittelu 371 nm:n ultraviolettivaloa emittoivien diodien kvanttitehokkuuden parantamiseksi'
