Gần đây, một nhóm nghiên cứu chung bao gồm Đại học Sư phạm Diêm Thành, Viện Bán dẫn của Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, Đại học Hạ Môn và các tổ chức khác đã đạt được tiến bộ đáng kể trong việc cải thiện hiệu suất phát sáng của đèn LED mini màu xanh lá cây dựa trên InGaN.

Nguồn ảnh: Applied Physics Letters

Trong giai đoạn tăng trưởng giếng lượng tử, nhóm nghiên cứu đã giới thiệu quy trình xử lý nhôm, dẫn đến Mini LED màu xanh lá cây đạt hiệu suất lượng tử bên ngoài (EQE) cao nhất là 65,0% và hiệu suất phích cắm tường (WPE) là 60,1%. Các kết quả nghiên cứu liên quan đã được công bố trên tạp chí học thuật Mỹ Thư vật lý ứng dụng.

Nhóm nghiên cứu đã áp dụng một quy trình xử lý nhôm mới, trong đó trimethylaluminum (TMAl) được giới thiệu ngắn gọn sau khi phát triển từng lớp giếng lượng tử InGaN, tạo thành một lớp bảo vệ AlGaN siêu mỏng trên bề mặt giếng lượng tử. Màng dày khoảng 0,5nm này làm giảm các khuyết tật trong quá trình phát triển tinh thể, làm cho cấu trúc giếng lượng tử phẳng hơn và ổn định hơn, do đó nâng cao chất lượng tinh thể tổng thể.

Phân tích cấu trúc vi mô cho thấy sự giảm đáng kể các khuyết tật vật liệu sau khi xử lý nhôm. Các thử nghiệm quang học cũng xác nhận rằng các electron và lỗ trống hoàn thành quá trình phát quang nhanh hơn, cho thấy sự cải thiện đáng kể về hiệu suất phát sáng của vật liệu.

Những cải tiến này được phản ánh trực tiếp trong hiệu suất của thiết bị. Mini LED màu xanh lá cây chip lật 520nm do nhóm nghiên cứu phát triển đã đạt được hiệu suất lượng tử bên ngoài lên đến 65% và hiệu suất cắm tường là 60,1% dưới dòng điện thấp, lập kỷ lục mới về hiệu suất được báo cáo công khai cao nhất của đèn LED xanh InGaN.

Ngay cả dưới dòng điện hoạt động thông thường (20 A / cm²), thiết bị vẫn duy trì hiệu suất cao, vượt trội hơn đáng kể so với đèn LED màu xanh lá cây truyền thống. Ngoài ra, bước sóng phát quang của thiết bị vẫn ổn định hơn với các dòng điện khác nhau, cho thấy cấu trúc mới giảm thiểu hiệu ứng trường áp điện một cách hiệu quả, làm cho sự phát quang đáng tin cậy hơn.

Điều quan trọng là công nghệ này dựa trên chất nền sapphire có hoa văn (PSS) chi phí thấp, phù hợp cho sản xuất hàng loạt thực tế. Các nhà nghiên cứu tin rằng quy trình xử lý nhôm mới không chỉ cải thiện chất lượng vật liệu và chất lượng giao diện mà còn tăng cường hiệu quả hấp thụ indium, làm cho đèn LED phát quang màu xanh lá cây sáng hơn và ổn định hơn.

(Tái bản từ www.ledinside.cn)