高效的基于AlGaN的深紫外线发光二极管:从带隙工程到设备工艺
Xu Liu1, Zhenxing Lv1, Zhefu Liao1
1Center for Photonics and Semiconductors, School of Power and Mechanical Engineering, Wuhan University, Wuhan, 430072 China.
Microsystems & nanoengineering
|August 15, 2024
概括
研究人员使用AlGaN材料开发了先进的深紫外 (DUV) 发光二极管 (LED). 这些LED可显著提高绝育应用的外部量子效率 (EQE).
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 光电学是指光电子产品.
- 半导体物理 半导体物理
背景情况:
- 基于酸 (AlGaN) 的深紫外 (DUV) 发光二极管 (LED) 对于物理绝育至关重要.
- 传统的基于AlGaN的DUV LED的外部量子效率 (EQE) 较差,限制了它们的性能和广泛采用.
研究的目的:
- 为了提高270纳米AlGaN基于DUVLED的性能,超越目前的最先进的技术.
- 为了克服关键的挑战,包括量子限制的斯塔克效应 (QCSE),光学吸收和光线提取差.
主要方法:
- 针对带隙工程量身定制的多重量子井 (MQW) 的实施.
- 一个反射 (Al) 反射器的集成.
- 使用低光损耗的道结 (TJ) 和介电SiO2插入结构 (IS-SiO2).
主要成果:
- 在850mA时实现了140.1mW的突出的光输出功率 (LOPs).
- 与传统的DUV LED相比,EQE增加了4.5倍.
- 通过晶圆上电解发光特性,验证了更大的生产规模的可扩展性.
结论:
- 开发的综合方法有效地解决了基于高性能AlGaN的DUV LED制造的主要局限性.
- 结果显示,对于开发高效的DUVLED用于杀菌和其他应用,具有显著的前景.
