武汉大学团队新研究：红光Mini LED效率提升30%
近日，武汉大学周圣军团队研发了一种新型肖特基接触本征电流阻挡层（Schottky-contact intrinsic current blocking layer(SCBL)），可增强有源区电流扩散，并提高AlGaInP红光Mini LED光提取效率 (LEE)。上图为 (a) 器件结构，以及 (b) 基于 AlGaInP 带有SCBL的红光垂直结构Mini LED 的制造工艺流程。(c) SCBL 和 (d) 基于 AlGaInP 的红光垂直结构Mini LED顶视图光学显微镜图像。研究负责人周圣军表示，团队利用氧化铟锡 (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（transfer length method）进行了演示。
周圣军表示，SCBL可有效缓解p电极周围的电流拥挤并促进均匀的电流扩散，从而提高AlGaInP红光Mini LED的光提取效率。由于电流扩散和光提取的增强，带有SCBL的Mini LED显示出更均匀的发光强度分布、更高的光输出功率和更高的外部量子效率 (EQE)。
据悉，AlGaInP红光Mini LED因其高亮度、低能耗和长使用寿命的特点，而被广泛用作全彩显示器的重要组成部分。
然而，p电极周围的电流拥挤问题，导致电流在有源区内的分布不均匀。另外，由于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，导致AlGaInP基Mini LED的光提取效率 (LEE) 较低。
为了解决这个问题，研究人员引入了SCBL来改善AlGaInP基Mini LED的电流扩散和光提取。通过在ITO和p-GaP之间使用肖特基接触，SCBL可以阻止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，避免不透明金属p电极对光的吸收和反射。
结果显示，与未使用 SCBL的AlGaInP基Mini LED相比，使用 SCBL的AlGaInP基 Mini LED在20 mA电流下，外部量子效率 (EQE)可增加高达31.8%。因此，未来SCBL技术有望应用于高效 AlGaInP 基红光Mini LED的量产。
值得注意的是，武汉大学周圣军团队还曾发布多项LED研究新成果。例如，在深紫外LED领域，该团队深紫外LED中引入了AlGaN基超薄隧道结（26 nm），将深紫外LED电光转换效率提升5.5%。
在Mini LED领域，该团队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%。
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