UVLEDTEK Équipe R & D ‘Progression du noyau lumineux ultraviolet' Rapporté successivement par International Semiconductor Authority publications

Longtemps, Semi - conducteur ultraviolet profond LED La technologie, bien que largement perçue, Mais en raison de son efficacité de conversion photoélectrique ne peut jamais briser 10%, Difficulté à avancer dans les premiers stades des applications commerciales, Son économie d'énergie, Protection de l'environnement, Portable, Longue durée de vie, Peut être largement utilisé dans la photothérapie médicale, Stérilisation désinfection, Purification de l'air, Communication confidentielle, Le potentiel de marché de la détection de gaz ne peut être libéré.

Cette, Institut japonais de chimie scientifique H. Hirayama Équipe de recherche, Université technique de Berlin, Allemagne C. Kuhn L'équipe de recherche a proposé d'inhiber les fuites d'électrons avec des barrières électroniques, Utilisez des nœuds tunnels à la place P La couche d'azote d'aluminium - gallium de type améliore l'efficacité d'injection de trous et d'autres manières, Aucun progrès décisif.

Chen Changqing, Les résultats de cette recherche et développement de l'équipe de Dai Gangnam résolvent ce dilemme international.

Technologie intégrée monolithique, Est l'intégration de deux ou plusieurs dispositifs ou structures fonctionnelles dans une seule puce, Et utiliser l'interaction entre eux pour améliorer les performances de l'appareil. Essentiellement, Cette innovation au niveau du système crée un nouvel environnement de dispositifs, Mise en œuvre ‘Système sur puce' . Chen Changqing, L'équipe de recherche de Dai Gangnam propose de nouvelles idées pour introduire la technologie d'intégration monolithique, Sera p-i-n Structure de détection de nitrure de gallium cultivée in situ dans l'ultraviolet profond LED Structure épitaxiale (MPC-DUV LED: Monolithic integration of deep ultraviolet LED) , Mise en oeuvre d'une injection cyclique avec porteurs, Dispositif à puce pour fonction d'amplification photomultiplicatrice.

Chen Changqing, L'équipe de Dai Gangnam à travers de longues recherches et explorations, Innovante sera p-i-n Application de la structure de détection dans l'ultraviolet profond LED Dans la puce, Pouvant émettre par la zone active du puits quantique 280 nm Absorption de la lumière ultraviolette profonde ci - dessous, Et converti en une nouvelle paire de trous électroniques. Sous l'effet de la tension externe d'appoint, Les paires de trous d'électrons produites se séparent, Dérive des porteurs de trous dans la direction des sous - puits vectoriels sous l'effet d'un champ électrique, Et réinjecté dans le puits quantique.

L'étude a trouvé, Sous petit courant, La tradition DUV LED La puce est un mode de fonctionnement piloté par courant, Sa puissance lumineuse de sortie augmente linéairement. La différence avec cela est, MPC-DUV LED La puce est un mode de fonctionnement piloté par tension, Sa puissance lumineuse de sortie augmente exponentiellement.

La recherche révèle en outre que sous un petit courant MPC-DUV LED Mécanisme par lequel les puces obtiennent une efficacité de conversion ultra - élevée. Par APSYS Calcul de simulation, i-GaN Champ électrique dans la couche accessible 5×106 V/cm, Dépassement du champ électrique seuil du mode Geiger dans le matériau au Nitrure de gallium (2. 4~2. 8×106 V/cm) , Il y a donc une grande probabilité de collision ionisation dans la couche déplétée, Obtenez des dizaines ou des centaines de fois plus de gains élevés, On obtient ainsi une amélioration de l'ordre du nombre de porteurs de trous.

Luminescence composite des électrons et des trous dans les puits quantiques au cours du cycle photoélectrique complet, Une partie des photons UV profonds s'échappe du fond du dispositif, Une autre partie des photons entre dans MPC Absorbé dans la structure, Les matériaux de nitrure de gallium excités par des photons UV profonds à haute énergie génèrent des paires de trous d'électrons correspondantes, Et la séparation se produit en cas de tension appliquée, Ionisation des trous par collision sous l'effet d'un fort champ électrique dans la zone d'épuisement, Réinjection dans un puits quantique après plusieurs multiplications, Nouvelle recombinaison radiative avec les électrons originaux dans les puits quantiques, Ainsi circulaire, L'efficacité d'injection de porteurs est finalement considérablement améliorée.

Chen Changqing, Équipe Dai Gangnam depuis 2008 Rejoint le Centre national de recherche en optoélectronique de Wuhan de l'Université des sciences et technologies de Chine centrale (Ancien Laboratoire national d'optoélectronique de Wuhan (Financement) ) Depuis la formation, S'est concentré sur la recherche exploratoire dans le domaine des dispositifs à puce émettant de la lumière ultraviolette profonde à semi - conducteurs.

Liens vers la thèse:

https: //pubs. acs. org/doi/abs/10. 1021/acsphotonics. 9b00882

https: //www. sciencedirect. com/science/article/pii/S2211285519308882? via%3Dihub

Liens pour les rapports de colonne:

http: //www. semiconductor-today. com/news_items/2019/oct/kaust-301019. shtml

https: //compoundsemiconductor. net/article/109321/Integration_Boosts_Deep_UV_LED_Efficiency