输出功率约翻一番,加州大学研究结果出炉

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最近,美国加州大学圣巴巴拉分校(UCSB)一团队称,他们对不同尺寸和发射波长的深UV器件的性能进行了最全面的研究,指出深UV MicroLED的外部量子效率至少和大型LED一样可观。

UV LED

20µm×20µm

研究小组观察到在较高的电流密度下,较小器件的峰值外部量子效率高于较大器件。从材料的角度来看,AlGaN由于其较短的扩散长度,可能具有相当的缺陷容限,为此研究小组制作了一系列深UV microLED,方法是在蓝宝石模板上制备AlN,将其装入MOCVD反应器,并沉积异质结构,该异质结构具有四个1.5nm厚的量子阱、5nm厚掺杂镁的电子阻挡层和40nm厚的短周期超晶格。通过使用反应离子蚀刻来创建台面,制作了边长为300µm、80µm,40µm或20µm的方形microLED。这些器件配备有半反射p型接触和通过原子层沉积添加的50nm厚的SiO2钝化层。


根据对以277 nm发射的microLED子集的测量表明,将台面宽度从20µm增加到300µm会导致正向电压从7.6V增加到9.1V。这归因于n-AlGaN层中的电流扩展得到改善——尽管由于电流泄漏增加也有小的影响。


通过调整量子阱中的AlGaN组成,对发射波长为291nm和304nm的深UV LED进行了进一步研究,遵循了更小器件在20Acm-2的驱动电流下提供更高的外部量子效率的趋势。另外侧面为20µm的304 nm microLED在研究中产生了最高的峰值外部量子效率,在片测量期间达到4%。

据悉,该团队根据这些报告结果,在使用类似制造工艺生产的具有类似结构的裸芯片上实现了约5%的外部量子效率。
 

根据团队与UV LED供应商的对话,该团队预计全封装的引入将使其器件的输出功率大约翻一番。这对于深UV LED来说是一个很有希望的发现,它有可能为汞灯提供一种更环保的替代品,用于灭活所有已知微生物和病毒病原体,包括SARS-CoV-2、MERS和SARS。
 

UV LED

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审核编辑 黄昊宇

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