WHU-team toont verbeterde kwantumefficiëntie van UV-LED's door AlInGaN / AlGaN-superrooster-elektronenblokkerende laag te introduceren.
Een onderzoeksteam onder leiding van Shengjun Zhou van de Wuhan University heeft een speciaal ontwerp van een elektronenblokkerende laag (EBL) gerapporteerd om de efficiëntie van ultraviolette lichtgevende diodes (UV-LED's) te verbeteren. Ze stelden een AlInGaN/AlGaN superrooster elektronenblokkerende laag (SEBL) voor om de kwantumefficiëntie van ~ 371 nm UV-LED's te verhogen.
De UV-LED's hebben een groeiende belangstelling gekregen voor enorme toepassingen, zoals lithografie, medische uitharding, 3D-printen, gasdetectie, plantverlichting en pompbronnen van witte LED's. De relatief lagere kwantumefficiëntie van UV-LED's belemmert echter het verdere wijdverbreide gebruik ervan, vergeleken met de zichtbare tegenhangers.
De onderzoekers hebben aangetoond dat de introductie van AlInGaN/AlGaN SEBL zeer efficiënte UV-LED's kan bereiken door middel van energiebandmodulatie. De minder gekantelde energieband van kwantumputten als gevolg van het spanningsrelaxatie-effect van SEBL kan de scheiding van draaggolffuncties verminderen. De verhoogde effectieve barrièrehoogte voor elektronen en inkepingen in de geleidingsband van SEBL zullen de elektronenlekkage effectief onderdrukken.
Bovendien kunnen de pieken in de volantband van SEBL gaten aantrekken, waardoor de injectie van gaten in het actieve gebied wordt vergemakkelijkt. De UV-LED met AlInGaN/AlGaN SEBL profiteert van deze belangrijke voordelen en heeft een 21 procent hoger lichtopbrengstvermogen en een kleinere doorlaatspanning in vergelijking met de UV-LED met AlInGaN EBL.
De bovenstaande afbeeldingen tonen (a) transversale TEM-afbeeldingen van de structuur van UV-LED's. (b) EL-beeld van UV-LED-chip bij 60 mA.
'Rationeel superrooster-elektronenblokkerende laagontwerp voor het verhogen van de kwantumefficiëntie van 371 nm ultraviolette licht-emitterende diodes'
