通过使用预应变层结构,提高绿色μ-LED的光电子和通信性能

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.
• 半导体设备 半导体设备

背景情况:

• 化 (InGaN) 微型发光二极管 (μ-LED) 对于显示技术至关重要.
• 格子不匹配和量子受限的斯塔克效应 (QCSE) 阻碍了绿色μ-LED的性能.
• 优化晶体质量和应变管理对于高效的μ-LED操作至关重要.

研究的目的:

• 为InGaN绿色μ-LED阵列提出和研究一个高效的预应力层结构.
• 为了减轻应变积累和减少绿色μ-LED中的QCSE.
• 为了提高μ-LED设备的光电子特性和性能指标.

主要方法:

• 使用预先压缩的层结构 (预层和预井) 制造2 × 3 InGaN绿色μ-LED设备阵列 (20 μm直径).
• 对前层对侧面格子常数和应变分布的影响的分析.
• 在应力调制下对晶体质量和光电子特性进行表征.

主要成果:

• 预应力层结构增加了侧面格子常数,减少了应力积累.
• 在绿色的μ-LED中,量子受限的斯塔克效应 (QCSE) 显著减少.
• 外部量子效率达到了16.6%,-3 dB调制达到了411 MHz.
• 绩效指标分别比传统结构高14.8%和91.2%.

结论:

• 拟议的预应力层结构有效地提高了InGaN绿色μ-LED的晶体质量和光电子特性.
• 这种方法成功地减轻了与应变有关的问题,并提高了设备的性能.
• 开发的μ-LED阵列显示了高效,高速显示应用的潜力.