【LED技術(shù)】日本研究低電阻n-AlGaN可增加15%電光轉(zhuǎn)換效率
時間:2020-10-19 09:29來源:未知點擊: 次
來自日本名城大學和名古屋大學的研究人員生產(chǎn)了低電阻n型
氮化鋁稼(n-
AlGaN)。 通過使用n-
AlGaN作為
紫外LED的一部分,研究人員成功地更改了
電光轉(zhuǎn)換效率(墻塞效率
)增加了約15%。
該低電阻n-
AlGaN是使用
MOVPE在藍寶石上制成的。 外延生長首先使用低溫緩沖層,然后使用3μm隨機摻雜的GaN層。 甲硅烷用作
氮化鋁稼低電阻層的硅摻雜源。
這款390nm的紫色LED使用類似的2μm
n-
AlGaN樣本作為生產(chǎn)基礎(chǔ)(圖1)。 主動發(fā)光
多量子阱(MQW)包含三對2.7nm
GaInN阱和12nm
AlGaN障礙層。 發(fā)光二極管
p層為20nm
AlGaN電子阻擋層(電子阻擋層,100nm
AlGaN電鍍層(覆層)和10nm
GaN觸點層。
圖片
1:
紫光LED原理架構(gòu)LED工藝包括在800°C的空氣中退火10分鐘以激活
p型層,感應(yīng)耦合等離子體臺面蝕刻和
n型電極金屬沉積,p型
氮化鎵電觸及鎳和金 半透明電極沉積和p型焊盤電極沉積。 裝置尺寸為350μm
x 350微米
研究人員發(fā)現(xiàn),在
AlGaN處添加少量鋁可以實現(xiàn)更高水平的硅摻雜,從而實現(xiàn)無損晶體結(jié)構(gòu)。 純GaN的硅摻雜限制在1x1019 / cm3左右
,否則材料的表面將變得粗糙。 相比之下,
AlGaN層是平滑的。 即使以4x1020 / cm3摻雜,也沒有可見的裂紋。 使用
n-
AlGaN可以實現(xiàn)5.9x10-4 /Ω-cm的電阻值。 德國研究人員可以實現(xiàn)的低電阻n-GaN為6.3x10-4Ω-cm。 在日本,n-
AlGaN較低。
研究人員還將n-
AlGaN觸點層LED與兩種不同的硅摻雜進行了比較,載流子濃度分別為1x1019 / cm3和1.6x1020 / cm3。 較高硅摻雜的降低的電阻可以降低給定電流下的正向電壓,這意味著可以實現(xiàn)較高的光效率。 在100mA驅(qū)動電流下,降低的正向電壓約為1V。在給定的驅(qū)動電流下,光輸出也會顯著增加,并且在更高的電流下可以增加5%。 紫色LED
電光轉(zhuǎn)換效率增加約15%
。
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