最近，美國加州大學(xué)圣巴巴拉分校(UCSB)一團(tuán)隊稱，他們對不同尺寸和發(fā)射波長的深UV器件的性能進(jìn)行了最全面的研究，指出深UV MicroLED的外部量子效率至少和大型LED一樣可觀。

20μm×20μm

研究小組觀察到在較高的電流密度下，較小器件的峰值外部量子效率高于較大器件。從材料的角度來看，AlGaN由于其較短的擴(kuò)散長度，可能具有相當(dāng)?shù)娜毕萑菹蓿瑸榇搜芯啃〗M制作了一系列深UV microLED，方法是在藍(lán)寶石模板上制備AlN，將其裝入MOCVD反應(yīng)器，并沉積異質(zhì)結(jié)構(gòu)，該異質(zhì)結(jié)構(gòu)具有四個1.5nm厚的量子阱、5nm厚摻雜鎂的電子阻擋層和40nm厚的短周期超晶格。通過使用反應(yīng)離子蝕刻來創(chuàng)建臺面，制作了邊長為300μm、80μm，40μm或20μm的方形microLED。這些器件配備有半反射p型接觸和通過原子層沉積添加的50nm厚的SiO2鈍化層。

根據(jù)對以277 nm發(fā)射的microLED子集的測量表明，將臺面寬度從20μm增加到300μm會導(dǎo)致正向電壓從7.6V增加到9.1V。這歸因于n-AlGaN層中的電流擴(kuò)展得到改善——盡管由于電流泄漏增加也有小的影響。

通過調(diào)整量子阱中的AlGaN組成，對發(fā)射波長為291nm和304nm的深UV LED進(jìn)行了進(jìn)一步研究，遵循了更小器件在20Acm-2的驅(qū)動電流下提供更高的外部量子效率的趨勢。另外側(cè)面為20μm的304 nm microLED在研究中產(chǎn)生了最高的峰值外部量子效率，在片測量期間達(dá)到4%。

據(jù)悉，該團(tuán)隊根據(jù)這些報告結(jié)果，在使用類似制造工藝生產(chǎn)的具有類似結(jié)構(gòu)的裸芯片上實現(xiàn)了約5%的外部量子效率。

根據(jù)團(tuán)隊與UV LED供應(yīng)商的對話，該團(tuán)隊預(yù)計全封裝的引入將使其器件的輸出功率大約翻一番。這對于深UV LED來說是一個很有希望的發(fā)現(xiàn)，它有可能為汞燈提供一種更環(huán)保的替代品，用于滅活所有已知微生物和病毒病原體，包括SARS-CoV-2、MERS和SARS。

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審核編輯 黃昊宇