ميكرو LED على أساس GaN ذاتية الدعم

ميكرو LED على أساس GaN ذاتية الدعم

وقد استكشف الباحثون الصينيون فوائد استخدام نتريد الغاليوم المستقل (FS) (GaN) كجزء من الركيزة للديودات المصدرة للضوء (LEDs) الصغيرة [Guobin Wang et al. ، Optics Express ، v32 ،p31463على وجه التحديد، the team developed an optimized indium gallium nitride (InGaN) multiple quantum well (MQW) structure that performs better at lower injection current densities (around 10 A/cm²) and lower driving voltages، مما يجعله مناسبًا لمظاهر صغيرة متقدمة تستخدم في أجهزة الواقع المعزز والواقع الافتراضي.يمكن تعويض التكلفة العالية لـ GaN المستقلة عن طريق تحسين الكفاءة.

الباحثون مرتبطون بجامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين ومعهد سوزوه للتكنولوجيا النانوية والبيونيكس النانوية ومعهد جيانغسو للبحوث في الأقراص شبه الموصلة للجيل الثالثجامعة نانجينغ، جامعة سوشو، وشركة سوزو نانولايت للتكنولوجيا المحدودة.يعتقد فريق البحث أن هذه التكنولوجيا الميكرو LED تعد بالوعد للشاشات ذات الكثافة البكسل فائقة الارتفاع (PPI) في تشكيلات submicron أو nanometer LED.

قارن الباحثون أداء المصابيح الضوئية الصغيرة المصنوعة على قوالب GaN المستقلة وقوالب GaN / الزعفري.

الهيكل الظهري لترسب البخار الكيميائي العضوي المعدني (MOCVD) يتضمن طبقة نشر حاملة لـ AlGaN من نوع n 100 nm ، طبقة اتصال لـ 2 μm n-GaN ،طبقة ذات حركة إلكترونية عالية مزودة (u-) GaN غير مقصودة بـ 100 nm مع سيلان منخفض، 20x (2.5 nm/2.5 nm) In0.05Ga0.95/GaN طبقة تخفيف الإجهاد (SRL) ، 6x (2.5 nm/10 nm) أزرق InGaN/GaN العديد من الآبار الكمية ، 8x (1.5 nm/1.5 nm) p-AlGaN/GaN طبقة حجب الإلكترونات (EBL) ،طبقة حقن ثقب p-GaN 80 nm، و طبقة اتصال 2 نانومتر مضغوطة بقوة ب + GaN.

يتم تصنيع هذه المواد إلى مصابيح LED قطرها 10 ميكرو متراً مع اتصالات شفافة من أكسيد الإنديوم والقصدير (ITO) ومضغات ثاني أكسيد السيليكون (SiO2) في الجدران الجانبية.

أظهرت الرقائق المصنوعة على قوالب غان/النيازك المتعددة البصمات اختلافات كبيرة في الأداء.كثافة وذروة طول الموجة تختلف اختلافا كبيرا اعتمادا على الموقع داخل الشريحةعند كثافة التيار 10A/cm2، أظهرت شريحة واحدة على الزعفران تحول طول الموجة من 6.8 نانومتر بين المركز والحافة.كانت كثافة شريحة واحدة فقط 76% من الأخرى.

على النقيض من ذلك ، أظهرت الرقائق المصنوعة على GaN المستقلة انخفاضا في اختلاف طول الموجة من 2.6 نانومتر ، وكان أداء الكثافة بين الرقائق المختلفة أكثر اتساقا بكثير.علّق الباحثون التغيير في توحيد طول الموجة إلى حالات الإجهاد المختلفة في الهياكل الهومو البطاطسية والهيترو البطاطسية: أظهرت طيفية رامان الإجهادات المتبقية من 0.023 GPa و 0.535 GPa ، على التوالي.

كاثودولومينسانس كشفت عن كثافة خلع حوالي 108 / سم 2 للقرضية heteroepitaxial وحوالي 105 / سم 2 للقرضية homoepitaxial."كثافة الانحراف المنخفضة يمكن أن تقلل من مسارات التسرب وتحسين كفاءة انبعاث الضوء. "

على الرغم من انخفاض تيار التسرب العكسي للضوئيات الهوموبيتاكسيال مقارنة مع الرقاقات الهيترويبيتاكسيال ، فإن استجابة التيار تحت التحيز الأمامي كانت أقل أيضًا. على الرغم من انخفاض التيار ،أظهرت الرقائق على GaN المستقلة كفاءة كمية خارجية أعلى (EQE): في إحدى الحالات ، كانت 14٪ ، مقارنة بـ 10٪ للشرائح على قوالب الزفير. من خلال مقارنة أداء الضوء الضوئي عند 10K و 300K (درجة حرارة الغرفة) ،وقد تم تقدير الكفاءة الكمية الداخلية (IQE) من نوعين من الرقائق إلى 73.2% و 60.8% على التوالي

استناداً إلى عمل المحاكاة، صمم الباحثون وطبقوا بنية مُتحسّنة من البصمة على غان،تحسين الكفاءة الكمية الخارجية وأداء الجهد من الشاشات الميكرو في كثافة التيار الإدخالي المنخفضة (الشكل 2)على وجه الخصوص، حققت الهوموبيتاكسي حواجز رقيقة وواجهات أكثر حدة،حيث أن نفس الهيكل الذي تم الحصول عليه في heteroepitaxy أظهر ملفًا أكثر ضبابية تحت فحص المجهر الإلكتروني الإرسالي.

الحواجز الرقيقة إلى حد ما تحاكي تكوين حفر على شكل V حول الانحرافات. في مصابيح LED heteroepitaxial ، تم العثور على حفر على شكل V لها آثار مفيدة على الأداء ،مثل تحسين حقن الثقب في منطقة الانبعاث، ويرجع ذلك جزئيا إلى ترقق الحواجز في الهياكل متعددة الكم حول الحفر على شكل حرف V.

عند كثافة تيار حقن تبلغ 10 A / cm2 ، زادت الكفاءة الكمية الخارجية للضوء المضيء المثلي من 7.9٪ إلى 14.8٪. انخفض الجهد المطلوب لتشغيل تيار 10 μA من 2.78 فولت إلى 2.55 فولت

توصية المنتج

III - نيتريد 2 إنش غان موفير الوقوف الحر لجهاز تشغيل العرض بالليزر

1. النتريد الثالث ((GaN،AlN،InN)

نتريد الغاليوم هو نوع من أشباه الموصلات المركبة واسعة الفجوة.

أساسية ذات كريستال واحد عالية الجودة، وهي مصنوعة باستخدام طريقة HVPE الأصلية وتكنولوجيا معالجة الوافر، والتي تم تطويرها في الأصل لمدة 10+ سنوات في الصين.الخصائص هي بلورية عالية، والتكافل الجيد، ونوعية السطح المتفوقة. تستخدم أسطوانات GaN لمختلف أنواع التطبيقات، للضوء المضيء الأبيض و LD ((البنفسجي والأزرق والأخضر) علاوة على ذلك،التطوير قد تقدم لتطبيقات الأجهزة الإلكترونية ذات الطاقة والوتيرة العالية.