مایکرو ال ای دی مبتنی بر GaN مستقل

مایکرو ال ای دی مبتنی بر GaN مستقل

محققان چینی در حال بررسی مزایای استفاده از نیترید گالیوم مستقل (FS) (GaN) به عنوان یک بستر برای دیودهای ریز تابش نور (LED) هستند [گوبین وانگ و همکاران، اپتیک اکسپرس، v32،p31463به طور خاص، 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، که آن را مناسب برای میکروپروژه های پیشرفته مورد استفاده در واقعیت افزوده (AR) و دستگاه های واقعیت مجازی (VR) می کند.هزینه بالاتر GaN مستقل می تواند با بهبود بهره وری جبران شود.

محققان وابسته به دانشگاه علوم و فناوری چین، موسسه سوژو نانوتکنولوژی و نانو بیونیک، موسسه تحقیقات جیانگسو نیمه هادی نسل سوم،دانشگاه نانجینگ، دانشگاه سوچو و شرکت فناوری نانو لایت سوزوگروه تحقیقاتی معتقدند که این تکنولوژی میکرو LED برای نمایشگرهای دارای تراکم پیکسل فوق العاده بالا (PPI) در پیکربندی های LED زیر میکروونی یا نانومتری امیدوار کننده است.

محققان عملکرد میکرو ال ای دی های ساخته شده بر روی الگوهای GaN مستقل و الگوهای GaN / sapphire را مقایسه کردند.

ساختار اپیتاکسیال رسوب بخار شیمیایی فلزی آلی (MOCVD) شامل یک لایه پخش حامل AlGaN نوع n 100 nm (CSL) ، یک لایه تماس 2 μm n-GaN است.یک لایه با تحرک الکترون بالا با سیلان کم با مقدار 100 نانومتر بدون قصد (u-) GaN، یک 20x (2.5 nm/2.5 nm) In0.05Ga0.95/GaN لایه تخفیف فشار (SRL) ، 6x (2.5 nm/10 nm) InGaN آبی InGaN / GaN چندین چاه کوانتومی، 8x (1.5 nm/1.5 nm) p-AlGaN / GaN لایه مسدود کننده الکترون (EBL) ،یک لایه تزریق سوراخ p-GaN 80 nm، و یک لایه تماس p+-GaN 2nm به شدت دوپ شده است.

این مواد به LEDهای 10 μm قطر با تماس های شفاف اکسید قلعین ایندیوم (ITO) و غیرفعال سازی دی اکسید سیلیکون (SiO2) در دیواره های جانبی ساخته می شوند.

تراشه های ساخته شده بر روی قالب های Heteroepitaxial GaN / Sapphire تغییرات قابل توجهی در عملکرد را نشان دادند.شدت و طول موج اوج به شدت بسته به محل در تراشه متفاوت بود. در تراکم فعلی 10 A / cm2 ، یک تراشه بر روی سفیر نشان داد که تغییر طول موج 6.8 nm بین مرکز و لبه.شدت یک تراشه فقط 76 درصد از دیگر.

در مقابل، تراشه های ساخته شده بر روی GaN مستقل نشان داد که تغییرات طول موج 2.6 nm کاهش یافته است و عملکرد شدت بین تراشه های مختلف بسیار سازگارتر بود.محققان تغییر یکنواخت طول موج را به حالت های مختلف استرس در ساختارهای هوموپیتکسیال و هیتروپیتکسیال نسبت دادند: طیف سنجی رامان نشان داد که فشارهای باقیمانده به ترتیب 0.023 GPa و 0.535 GPa است.

کاتودولومینیسنس یک تراکم انحلال حدود 108 / سانتی متر مربع برای وافر هیتروپیتکسیال و حدود 105 / سانتی متر مربع برای وافر هوموپیتکسیال نشان داد. تیم تحقیقاتی اظهار داشت:" چگالي نزع کمتر مي تواند مسیر نشت را به حداقل برساند و بهره وری انتشار نور را بهبود بخشد. "

اگر چه جریان نشت معکوس لود های هوموپیتکسیال در مقایسه با تراشه های هیتروپیتکسیال کاهش یافت، پاسخ جریان تحت تعصب جلو نیز پایین تر بود.تراشه های GaN مستقل دارای کارایی کوانتومی خارجی بالاتر (EQE) بودند.: در یک مورد، این میزان 14 درصد در مقایسه با 10 درصد برای تراشه های قالب های سفیر بود. با مقایسه عملکرد نوردهی در 10K و 300K (در دمای اتاق) ،بهره وری کوانتومی داخلی (IQE) دو نوع تراشه تخمین زده شده است 73.2 درصد و 60.8 درصد

بر اساس کار شبیه سازی، محققان یک ساختار اپیتاکسیال بهینه شده را بر روی GaN مستقل طراحی و اجرا کردند.بهبود بهره وری کوانتومی خارجی و عملکرد ولتاژ میکرودیسپلین ها در تراکم های جریان تزریق پایین تر (شکل 2)به ویژه، هوموپیتکسی مانع نازک تر و رابط های تیزتر را به دست آورد.در حالی که همان ساختار به دست آمده در heteroepitaxy نشان داد که یک مشخصات مبهم تر تحت بررسی میکروسکوپی الکترونی انتقال.

موانع نازک تر تا حدودی شبیه سازی تشکیل حفره های شکل V در اطراف انحلال ها را انجام می دهند. در LED های heteroepitaxial، حفره های شکل V اثرات مفید عملکرد دارند.مانند بهبود تزریق سوراخ به منطقه انتشار، تا حدودی به دلیل نازک شدن موانع در ساختارهای چند کوانتومی چاه در اطراف چاه های شکل V.

در یک تراکم جریان تزریق 10 A / cm2 ، کارایی کوانتومی خارجی LED هوموپیتکسیال از 7.9٪ به 14.8٪ افزایش یافت. ولتاژ مورد نیاز برای هدایت یک جریان 10 μA از 2.78 ولت تا 2.55 ولت

توصیه محصول

III - نیترید 2 اینچ آزاد ایستاده GaN Wafer برای لیزر پروژکتور نمایش قدرت دستگاه

1. III-نیترید ((GaN,AlN,InN)

گالیوم نیترید یک نوع نیمه هادی ترکیبی با شکاف وسیع است. زیربنای گالیوم نیترید (GaN)

یک بستر تک کریستالی با کیفیت بالا. این با روش اصلی HVPE و تکنولوژی پردازش وافر ساخته شده است، که در اصل برای 10+ سال در چین توسعه یافته است.ویژگی ها بسیار بلوری هستند، یکنواخت خوب و کیفیت سطحی برتر است. زیربناهای GaN برای بسیاری از کاربردهای مختلف، برای LED سفید و LD (( بنفش، آبی و سبز) استفاده می شود.توسعه برای کاربردهای دستگاه های الکترونیکی قدرت و فرکانس بالا پیشرفت کرده است.