Shockley-Read-Hall and Auger non-radiative recombination in GaN based LEDs: A size effect study

发光二极管 俄歇效应 辐射传输 光电子学 材料科学 亮度 电致发光 光致发光 二极管 自发辐射 物理 光学 螺旋钻 原子物理学 纳米技术 激光器 图层(电子)
作者
François Olivier,Anis Daami,C. Licitra,François Templier
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:111 (2) 被引量:207
标识
DOI:10.1063/1.4993741
摘要

GaN-based micro light-emitting diode (μLED) arrays are very promising devices for display applications. In these arrays, each μLED works as a single pixel of a whole image. The electro-optical performance of these μLEDs is an important subject to study. Here, we investigate the influence of LED size on the radiative and non-radiative recombination. The standard ABC model has been widely used to describe the efficiency of GaN based LEDs. Using this model, we extract A, B, and C coefficients for various LED sizes, showing how the competition between radiative and non-radiative recombination processes varies with the LED geometry. Time-resolved photoluminescence allows us to determine coefficient B, related to radiative recombination. Through current-voltage-luminance characterizations, we determine parameters A and C related to Shockley-Read-Hall and Auger recombination. We find that coefficient A is strongly dependent on LED size, indicating a drastic effect of sidewall defects on the performance of LEDs. On the other hand, coefficient C is independent of LED size. This latter result demonstrates that efficiency droop does not depend on LED size.
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