北京大学陈志忠:Micro-LED大注入条件下的多体效应研究
来源:半导体产业网 发布时间:2020-12-07
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期间,由华灿光电股份有限公司、佛山市国星光电股份有限公司、北京北方华创微电子装备有限公司共同协办的“Mini/Micro-LED新型显示技术”分会上,北京大学教授陈志忠做了题为“Micro-LED大注入条件下的多体效应研究”的主题报告,分享了最新成果。

微米发光二极管(Micro-LEDs) 用于可见光通信(VLC)或者高亮度微显示中,经常在大注入条件下工作。基于单粒子近似的半导体能带理论在LED有源区载流子浓度高于1019 cm-3 将不再有效。Y研究对于大于100 kA/cm2超大注入水平的micro-LED考虑了多体效应,包括能带重整化(BGR),库伦增强(CE)以及载流子碰撞效应等。

研究对20微米直径的micro-LED进行了不同电流下的电致发光(EL)光谱的测量,结果发现随着电流密度从50 kA/cm2增加至360 kA/cm2,EL谱峰值波长红移,光谱宽度增加。同时在大于100 kA/cm2的电流密度下,观察到外量子效率(EQE)的反常增加。

通过Crosslight公司的APSYS软件包进行数值模拟,发现EL谱峰值波长红移与BGR效应以及结温增加有关,载流子碰撞展宽基本主导了大注入下的光谱展宽,载流子碰撞还减少了发光效率。而CE则导致了d(logL)/d(logI)曲线的反常,引起EQE随注入电流增加而反常增加,同时还导致较为复杂的EL峰值波长的变化。

除了多体效应,研究还讨论了相空间填充,极化屏蔽以及密度激活的缺陷复合(DADR)。也讨论了APSYS软件处理多体效应问题的限制,并对大注入工作的micro-LED进行了应用方面的预测。
(内容根据现场资料整理,如有出入敬请谅解)
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