Aller au cube réduit de moitié le statisme d’efficacité des diodes électroluminescentes InGaAlN

LED

Crédit : domaine public Unsplash/CC0

Aujourd’hui, il est largement admis que le grand coefficient Auger est la principale cause de l’important statisme d’efficacité (~ 50%) des LED InGaAlN à phase hexagonale traditionnelles. Pourtant, cette explication est insuffisante pour tenir compte du faible statisme des LED à base d’arséniure de gallium et de phosphure de gallium, car celles-ci ont des coefficients Auger similaires.

Dans Transactions IEEE sur les appareils électroniquesCan Bayram, Jean-Pierre Leburton et Yi-Chia Tsai de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign montrent que la coexistence d’une forte polarisation interne et d’une masse effective de grands porteurs explique environ 51 % du statisme d’efficacité sous des densités de courant élevées dans l’hexagone. LED vertes InGaAlN à phase cubique (h-LED) par rapport aux LED vertes InGaAlN à phase cubique (c-LED).

Auparavant, la réduction du statisme d’efficacité dans les h-LED non polaires était attribuée à la diminution des fuites de porteurs de la région active, en négligeant l’interaction entre la polarisation interne et la recombinaison Auger. En effet, des expériences récentes suggèrent que la réduction du statisme d’efficacité dans les h-LED non polaires est en fait due à la délocalisation des porteurs (une situation différente de celle des h-LED polaires) qui se traduit par un chevauchement plus fort de la fonction d’onde électron-trou, un porteur de puits quantique inférieur densités et des taux de recombinaison Auger plus faibles. L’équipe a découvert qu’une grande masse effective de porteuse favorise la localisation des porteuses et dégrade l’élément de matrice de transition optique de bande à bande.

Selon cette nouvelle interprétation, les chercheurs montrent que le passage des h-LED polaires aux c-LED éteint le statisme d’efficacité de 45% à 22% (soit une réduction de 51%) grâce à l’élimination de la polarisation et à la réduction de masse effective. On constate en outre que l’efficacité quantique des c-LED est bien immunisée contre l’asymétrie électron-trou Auger, l’augmentation du coefficient Auger et donc les mécanismes de dégradation de l’efficacité. Par conséquent, les LED vertes InGaAlN à phase cubique offrent une solution appropriée pour atténuer le statisme d’efficacité.


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Plus d’information:
Yi-Chia Tsai et al, Quenching of the Efficiency Droop in Cubic Phase InGaAlN Light-Emitting Diodes, Transactions IEEE sur les appareils électroniques (2022). DOI : 10.1109/ted.2022.3167645

Fourni par l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign

Citation: Aller au cube réduit de moitié le statisme d’efficacité dans les diodes électroluminescentes InGaAlN (2022, 27 avril) récupéré le 27 avril 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-04-cubic-halves-efficiency-droop-ingaaln.html

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