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新型电流阻挡层提升AlGaInP红光Mini LED性能
来源：
时间：2024-07-10 16:10:12
在LED领域，技术的不断创新是推动其发展的关键动力。近日，武汉大学周圣军团队取得了一项引人瞩目的研究成果，为ALGaInP红光Mini LED的性能提升带来了新的突破。
周圣军团队成功研发出一种新型的肖特基接触本征电流阻挡层（Schottky-contact intrinsic current blocking layer (SCBL)）。该阻挡层能够增强有源区电流扩散，进而显著提高AlGaInP红光Mini LED的光提取效率(LEE)。
从器件结构及制造工艺流程来看，如上图（a）和（b）所示，其展现了独特的设计和精细的制造过程。通过光学显微镜图像（c）和（d），能够清晰观察到SCBL和基于AlGaInP的红光垂直结构Mini LED的顶视图。
研究负责人周圣军介绍，团队巧妙地利用了氧化铟锡 (ITO) 和 p-GaP之间的肖特基接触特性，以及ITO和p-GaP+之间的欧姆接触特性构建了SCBL，并通过转移长度法进行了有效验证。
SCBL的优势在于能够有效缓解p电极周围的电流拥挤状况，促进电流均匀扩散，从而显著提升AlGaInP红光Mini LED的光提取效率。得益于电流扩散和光提取的增强，配备SCBL的Mini LED展现出更为均匀的发光强度分布，拥有更高的光输出功率以及外部量子效率 (EQE)。
AlGaInP红光Mini LED因其自身高亮度、低能耗和长使用寿命等特性，被广泛应用于全彩显示器中。然而，此前p电极周围的电流拥挤问题导致电流在有源区内分布不均，同时有源区产生的大部分光子被不透明的金属p电极吸收或反射，使得AlGaInP基Mini LED的光提取效率(LEE)偏低。
为应对这一难题，研究人员引入SCBL来优化AlGaInP基Mini LED的电流扩散和光提取。借助ITO和p-GaP之间的肖特基接触，SCBL能够有效阻止p电极周围的电流拥挤。电流被迫通过p-GaP+欧姆接触层注入有源区，避免了不透明金属p电极对光的吸收和反射。
实验结果表明，在20mA电流下，使用SCBL的AlGaInP基Mini LED相较于未使用的，其外部量子效率(EQE)大幅增加，高达31.8%。这一成果预示着未来SCBL技术在高效AlGaInP基红光Mini LED量产方面具有广阔的应用前景。
值得一提的是，武汉大学周圣军团队在LED研究领域成果丰硕。例如，在深紫外LED领域，团队在其中引入了AlGaN基超薄隧道结（26 nm），成功将深紫外LED电光转换效率提升5.5%。在Mini LED领域，通过采用全角度分布式布拉格反射器（Full-angle Distributed Bragg Reflector，DBR），提升了蓝、绿光倒装Mini LED芯片的性能。在10mA注入电流条件下，基于ITO/DBR的蓝、绿光Mini LED的光输出功率分别提升了约7.7%、7.3%。
武汉大学周圣军团队的持续创新和深入研究，为LED领域的发展注入了强大动力。相信在未来，他们将取得更多突破性的成果，推动LED技术不断迈向新的高度，为相关产业带来更多的可能性和机遇。
