A simulation study on the enhancement of the efficiency of GaN-based blue light-emitting diodes at low current density for micro-LED applications

发光二极管 光电子学 电致发光 量子效率 量子阱 电流密度 材料科学 俄歇效应 二极管 兴奋剂 电子 光学 图层(电子) 物理 纳米技术 量子力学 激光器
作者
Xiantao Jia,Yugang Zhou,Bin Liu,Hai Lu,Zili Xie,Rong Zhang,Youdou Zheng
出处
期刊:Materials research express [IOP Publishing]
卷期号:6 (10): 105915-105915 被引量:49
标识
DOI:10.1088/2053-1591/ab3f7b
摘要

We numerically investigated the optical/electrical characteristics of blue light-emitting-diodes (LEDs) and developed some optimization strategies. Our aim is to increase the optical performance of LEDs at low current density (0.02–2 A cm−2) for micro-LEDs used in display applications. First, we investigated the effects of quantum well (QW) number in blue In0.225Ga0.775N/In0.10Ga0.90N LEDs. We found that at low current density LEDs with lower QW number have much higher internal quantum efficiency (IQE) than those with higher QW number. Second, we also numerically investigated the effects of the electron blocking layer, n-side quantum barrier (QB) doping concentration, QB material and QW width with single quantum well (SQW) structure. For SQW LEDs at low current density, the electron injection efficiency was nearly one. In terms of the QB doping concentration, we found that an appropriate n-side QB doping can ensure Shockley-Read-Hall recombination appropriately equal Auger recombination, which ultimately results in high IQE. For QB material, we choose In0.05Ga0.95N as QB material to achieve both high IQE and low forward voltage. Regarding the QW width, we found that although LEDs with wide QW had high IQE, there were also two peaks in the electroluminescence (EL) spectrum, thus 3 nm was used as an optimal QW width. The original 5-QW structure showed a lower IQE range from 50 to 80% at the current density range from 0.01 to 2 A cm−2 and a forward voltage of 3.06 V at 1 A cm−2. In contrast, our optimized LED structure achieved an IQE of 92.3% at the current density range from 0.01 to 2 A cm−2 and a forward voltage of 2.72 V at 1 A/cm2.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
ba完成签到 ,获得积分10
刚刚
七七完成签到,获得积分10
刚刚
欣情完成签到,获得积分10
刚刚
叨叨完成签到,获得积分10
1秒前
酷炫的飞阳完成签到,获得积分10
2秒前
会飞的猪完成签到,获得积分10
3秒前
Zhihu完成签到,获得积分10
3秒前
伊雪儿完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
asdf完成签到,获得积分10
4秒前
nn完成签到,获得积分10
5秒前
yan完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
heitao完成签到,获得积分10
5秒前
废柴完成签到,获得积分10
5秒前
幸运小张完成签到,获得积分10
5秒前
lyf完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
li完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI2S应助去玩儿采纳,获得10
9秒前
搜集达人应助nan采纳,获得10
9秒前
光亮未来完成签到,获得积分10
9秒前
迷路日完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
xn发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
滴答滴完成签到 ,获得积分10
12秒前
平淡冬亦发布了新的文献求助10
12秒前
JamesPei应助ccc采纳,获得10
13秒前
天真的棉花糖完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
乐乐应助六合汤某人采纳,获得20
13秒前
13秒前
13秒前
小灰灰完成签到,获得积分0
14秒前
江上发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
麦麦完成签到,获得积分10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
咳嗽・喀痰の診療ガイドライン第2版2025 800
Petrology and Plate Tectonics 800
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Electrode Potentials 550
《KNN基无铅压电陶瓷电学性能优化与物理机理研究》 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7007002
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8681364
关于积分的说明 18401565
捐赠科研通 6490107
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3103522
关于科研通互助平台的介绍 2171495
邀请新用户注册赠送积分活动 2079561