Детали блога

Микро светодиоды на основе самоподдерживающегося GaN

Китайские исследователи изучают преимущества использования самостоятельного нитрида галлия (GaN) в качестве субстрата для микро светодиодов (LED) [Guobin Wang et al., Optics Express, v32,p31463В частности, the team developed an optimized indium gallium nitride (InGaN) multiple quantum well (MQW) structure that performs better at lower injection current densities (around 10 A/cm²) and lower driving voltages, что делает его подходящим для передовых микродисплеев, используемых в устройствах дополненной реальности (AR) и виртуальной реальности (VR).более высокая стоимость самостоятельного GaN может быть компенсирована повышенной эффективностью.

Исследователи связаны с Университетом науки и технологии Китая, Сучжоуским институтом нанотехнологий и нанобионики, Исследовательским институтом полупроводников третьего поколения Цзянсу,Нанкинский университет, Университета Сучоу и Suzhou NanoLight Technology Co., Ltd.Исследовательская группа считает, что эта технология микро-LED является перспективной для дисплеев с чрезвычайно высокой плотностью пикселей (PPI) в субмикронных или нанометровых конфигурациях LED.

Исследователи сравнили производительность микро светодиодов, изготовленных на самостоятельных шаблонах GaN и шаблонах GaN/сапфира.

Эпитаксиальная структура металлического органического химического парового осаждения (MOCVD) включает в себя 100 нм n-типовой пласт распространения носителя AlGaN (CSL), контактный слой 2 мкм n-GaN,слой высокой электронной подвижности с низким содержанием силана, непреднамеренно допированный (u-) GaN на 100 нм, 20x (2,5 нм/2,5 нм) In0.05Ga0.95/GaN слой облегчения напряжения (SRL), 6x (2,5 нм/10 нм) синий InGaN/GaN многократные квантовые скважины, 8x (1,5 нм/1,5 нм) p-AlGaN/GaN электронный блокирующий слой (EBL),слой для впрыска p-GaN в отверстие на 80 нм, и 2 нм сильно допированный контактный слой p+-GaN.

Эти материалы изготавливаются из светодиодов диаметром 10 мкм с прозрачными контактами из оксида индия и олова (ITO) и пассивацией боковой стенки диоксидом кремния (SiO2).

Чипы, изготовленные на гетероэпитаксиальных шаблонах GaN/сапфира, показали значительные различия в производительности.интенсивность и пиковая длина волны сильно варьировались в зависимости от расположения в чипеПри плотности тока 10 А/см2 один чип на сапфире показал смещение длины волны 6,8 нм между центром и краем.интенсивность одного чипа составляла только 76% от другой.

В отличие от этого, чипы, изготовленные на свободно стоящем GaN, показали уменьшенное изменение длины волны на 2,6 нм, а производительность интенсивности между различными чипами была гораздо более последовательной.Исследователи объяснили изменение однородности длины волны различными состояниями напряжения в гомоэпитаксиальных и гетероэпитаксиальных структурах: Спектроскопия Рамана показала остаточные напряжения 0,023 и 0,535 ГПа соответственно.

Катодолюминесценция показала плотность вывихов около 108/см2 для гетероэпитаксиальной пластинки и около 105/см2 для гомоэпитаксиальной пластинки."Низкая плотность дислокации может минимизировать пути утечки и улучшить эффективность излучения света". "

Хотя обратный ток утечки гомоэпитаксиальных светодиодов был уменьшен по сравнению с гетероэпитаксиальными чипами, токовой отклик под предварительным уклоном также был ниже.Чипы на свободно стоящем GaN демонстрировали более высокую внешнюю квантовую эффективность (EQE)В одном случае она составляла 14%, по сравнению с 10% для чипов на сапфировых шаблонах.Внутренняя квантовая эффективность (IQE) двух типов чипов оценивалась в 730,2% и 60,8% соответственно.

На основе моделирования исследователи разработали и реализовали оптимизированную эпитаксиальную структуру на свободно стоящем GaN,улучшение внешней квантовой эффективности и напряжения микродисплеев при более низкой плотности впрыска тока (рисунок 2)В частности, гомеоэпитаксии достигли более тонких барьеров и более четких интерфейсов.В то время как та же структура, полученная в гетероэпитаксии, показала более размытый профиль при инспекции электронной микроскопией.

В некоторых случаях более тонкие барьеры имитируют образование V-образных ям вокруг вывихов.Например, улучшение впрыска отверстий в область выбросов, отчасти из-за истончения барьеров в многоквантовых структурах скважин вокруг V-образных ям.

При плотности впрыска 10 А/см2 внешняя квантовая эффективность гомоэпитаксиального светодиода увеличилась с 7,9% до 14,8%.78 В до 2.55 В.

Рекомендация продукта

III - Нитрид 2 дюймов свободно стоящий GaN вафель для лазерного проекционного дисплея

1. III-нитрид ((GaN,AlN,InN)

Нитрид галлия является одним из видов широкоразрывных полупроводников.

Высококачественный однокристаллический субстрат, изготовленный с использованием оригинального метода HVPE и технологии обработки пластинок, которая была первоначально разработана в течение 10+ лет в Китае.Особенности высококристаллические., хорошая однородность и превосходное качество поверхности. ГаН-субстраты используются для многих видов применений, для белого светодиода и LD ((фиолетовый, синий и зеленый).Развитие продвинулось в области применения мощных и высокочастотных электронных устройств.