Récemment, une équipe de recherche conjointe composée de l’Université des enseignants de Yancheng, de l’Institut des semi-conducteurs de l’Académie chinoise des sciences, de l’Université de Xiamen et d’autres institutions a réalisé des progrès significatifs dans l’amélioration de l’efficacité lumineuse des Mini LED vertes à base d’InGaN.

Source de l’image : Applied Physics Letters

Lors de la phase de croissance quantique des puits, l’équipe a introduit un procédé de traitement de l’aluminium, aboutissant à une Mini LED verte atteignant un rendement quantique externe (EQE) maximal de 65,0 % et un rendement de prise murale (WPE) de 60,1 %. Les résultats de recherche associés ont été publiés dans la revue académique américaine Lettres de physique appliquée.

L’équipe a adopté un procédé novateur de traitement à l’aluminium, dans lequel le triméthylaluminium (TMAl) a été brièvement introduit après la croissance de chaque couche de puits quantique d’InGaN, formant une couche protectrice ultra-fine d’AlGaN à la surface du puits quantique. Ce film d’environ 0,5 nm d’épaisseur réduit les défauts lors de la croissance des cristaux, rendant la structure du puits quantique plus plate et plus stable, améliorant ainsi la qualité globale des cristes.

L’analyse microstructurale a révélé une réduction significative des défauts des matériaux après le traitement de l’aluminium. Les tests optiques ont également confirmé que les électrons et les trous complètent le processus de luminescence plus rapidement, indiquant une amélioration notable de l’efficacité lumineuse du matériau.

Ces améliorations se reflétaient directement dans les performances de l’appareil. La Mini LED verte flip-chip de 520 nm développée par l’équipe de recherche a atteint une efficacité quantique externe allant jusqu’à 65 % et une efficacité de prise murale de 60,1 % sous faible courant, établissant un nouveau record pour la plus grande efficacité publique des LED vertes InGaN.

Même sous courants de fonctionnement conventionnels (20 A/cm²), l’appareil conservait une grande efficacité, surpassant nettement les LED vertes traditionnelles. De plus, la longueur d’onde de luminescence de l’appareil est restée plus stable avec des courants variables, ce qui indique que la nouvelle structure atténue efficacement l’effet de champ piézoélectrique, rendant la luminescence plus fiable.

Il est important de noter que cette technologie repose sur des substrats en saphir à motifs à faible coût (PSS), ce qui la rend adaptée à la production de masse pratique. Les chercheurs estiment que ce procédé novateur de traitement de l’aluminium améliore non seulement la déformation des matériaux et la qualité de l’interface, mais améliore aussi l’efficacité d’absorption de l’indium, rendant la luminescence des LED vertes plus brillante et plus stable.

(Réimprimé à partir de www.ledinside.cn)