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我國研究者開發(fā)AlNO新型緩沖層,提升綠光LED效率方面取得重大進(jìn)展

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2022-06-29 瀏覽次數(shù):773
  半導(dǎo)體照明網(wǎng)獲悉:近日,廈門大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院與乾照光電協(xié)同攻關(guān),在提升綠光LED效率方面取得重大進(jìn)展。該研究成果以“High External Quantum Efficiency Green Light Emitting Diodes on Stress-Manipulated AlNO Buffer Layers”為題發(fā)表于IEEE PHOTonICS JOURNAL 14(4) (2022) 8234405。
  近年來,半導(dǎo)體發(fā)光二極管已經(jīng)在國民經(jīng)濟(jì)的不同領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。隨著技術(shù)的巨大飛躍,藍(lán)光LED的光電轉(zhuǎn)換效率已超70%,同時(shí)AlGaInP基紅光LED技術(shù)也已經(jīng)非常成熟。然而,發(fā)光波長介于兩者之間的綠光LED的光電轉(zhuǎn)換效率仍顯著低于藍(lán)光與紅光LED,形成一個(gè)明顯的效率低谷(Green Gap)。
 
  針對這一難題,廈門大學(xué)康俊勇教授與乾照光電陳凱軒博士團(tuán)隊(duì)經(jīng)過3年的聯(lián)合攻關(guān),提出通過并入高濃度氧形成AlNO緩沖層的方法,降低圖形化藍(lán)寶石襯底與GaN外延層間晶格失配導(dǎo)致的應(yīng)力與缺陷,進(jìn)而減緩了MQW中阱/壘的應(yīng)力及其壓電極化效應(yīng),提升了阱/壘界面的陡峭度,提高了阱中In組分的一致性,最終提高了LED的光電轉(zhuǎn)換效率。基于該技術(shù)制備的526 nm綠光LED芯片(面積為0.1mm2),在20 A/cm2的工作條件下外量子效率達(dá)46.1%、光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)41.9%,為目前所報(bào)道的最高數(shù)值。除提升綠光LED效率以外,該技術(shù)預(yù)期也可以在AlN基紫外LED中發(fā)揮作用。
  圖1.AlNO緩沖層助力“Green Gap”問題的改善
 
  論文第一作者為廈門大學(xué)博士生王愛民,合作作者為廈門大學(xué)李金釵老師,共同通訊作者為廈門大學(xué)康俊勇教授與乾照光電陳凱軒博士。
 
論文鏈接:https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=9672717
論文原文:   High external quantum efficiency green light emitting diodes on stress-manipulated AlNO buffer layer.pdf
 
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