เมื่อเร็ว ๆ นี้ ทีมวิจัยร่วมซึ่งประกอบด้วย Yancheng Teachers University, Institute of Semiconductors of the Chinese Academy of Sciences, Xiamen University และสถาบันอื่นๆ ได้มีความคืบหน้าอย่างมากในการปรับปรุงประสิทธิภาพการส่องสว่างของ Mini LED สีเขียวที่ใช้ InGaN

แหล่งที่มาของภาพ: จดหมายฟิสิกส์ประยุกต์

ในช่วงการเจริญเติบโตของหลุมควอนตัม ทีมงานได้แนะนํากระบวนการบําบัดอะลูมิเนียม ส่งผลให้ Mini LED สีเขียวมีประสิทธิภาพควอนตัมภายนอกสูงสุด (EQE) ที่ 65.0% และประสิทธิภาพปลั๊กผนัง (WPE) ที่ 60.1% ผลการวิจัยที่เกี่ยวข้องได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการอเมริกัน ตัวอักษรฟิสิกส์ประยุกต์.

ทีมงานได้นํากระบวนการบําบัดอะลูมิเนียมแบบใหม่มาใช้ ซึ่งไตรเมทิลอะลูมิเนียม (TMAl) ถูกนํามาใช้สั้น ๆ หลังจากปลูกชั้นหลุมควอนตัม InGaN แต่ละชั้น ก่อตัวเป็นชั้นป้องกัน AlGaN ที่บางเฉียบบนพื้นผิวหลุมควอนตัม ฟิล์มหนาประมาณ 0.5 นาโนเมตรนี้ช่วยลดข้อบกพร่องระหว่างการเจริญเติบโตของผลึกทําให้โครงสร้างบ่อควอนตัมแบนราบและมีเสถียรภาพมากขึ้นซึ่งจะช่วยเพิ่มคุณภาพของคริสตัลโดยรวม

การวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคเผยให้เห็นการลดลงอย่างมากของข้อบกพร่องของวัสดุหลังการบําบัดด้วยอะลูมิเนียม การทดสอบด้วยแสงยังยืนยันว่าอิเล็กตรอนและรูทําให้กระบวนการเรืองแสงสมบูรณ์เร็วขึ้นซึ่งบ่งชี้ถึงการปรับปรุงประสิทธิภาพการส่องสว่างของวัสดุอย่างเห็นได้ชัด

การปรับปรุงเหล่านี้สะท้อนให้เห็นโดยตรงในประสิทธิภาพของอุปกรณ์ Mini LED สีเขียวแบบพลิกชิป 520nm ที่พัฒนาโดยทีมวิจัยมีประสิทธิภาพควอนตัมภายนอกสูงถึง 65% และประสิทธิภาพปลั๊กผนัง 60.1% ภายใต้กระแสไฟต่ํา ซึ่งสร้างสถิติใหม่สําหรับประสิทธิภาพสูงสุดที่รายงานต่อสาธารณะของ LED สีเขียว InGaN

แม้ภายใต้กระแสไฟการทํางานทั่วไป (20 A/cm²) อุปกรณ์ก็ยังคงประสิทธิภาพสูง ซึ่งมีประสิทธิภาพเหนือกว่า LED สีเขียวแบบเดิมอย่างมีนัยสําคัญ นอกจากนี้ความยาวคลื่นการเรืองแสงของอุปกรณ์ยังคงมีความเสถียรมากขึ้นด้วยกระแสที่แตกต่างกันซึ่งบ่งชี้ว่าโครงสร้างใหม่ช่วยลดผลกระทบของสนามเพียโซอิเล็กทริกได้อย่างมีประสิทธิภาพทําให้การเรืองแสงมีความน่าเชื่อถือมากขึ้น

ที่สําคัญเทคโนโลยีนี้ใช้พื้นผิวแซฟไฟร์ลวดลายต้นทุนต่ํา (PSS) ทําให้เหมาะสําหรับการผลิตจํานวนมากในทางปฏิบัติ นักวิจัยเชื่อว่ากระบวนการบําบัดอะลูมิเนียมแบบใหม่ไม่เพียง แต่ช่วยเพิ่มความเครียดของวัสดุและคุณภาพส่วนต่อประสาน แต่ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการดูดซับอินเดียมทําให้การเรืองแสง LED สีเขียวสว่างขึ้นและมีเสถียรภาพมากขึ้น

(พิมพ์ซ้ําจาก www.ledinside.cn)