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2021年研究进展系列之19:光电材料与器件研究团队在UVC-LED的老化机制研究方面取得进展
2021-05-06 15:19  

近日,我院孙文红教授领导的光电子材料与器件团队,通过实验表征和仿真相结合对265 nm UVC-LED的老化机制进行了研究,研究论文被Journal of Materials Science: Materials in Electronics期刊接收发表。

论文作者:朱兴林(硕士),苏孟玮(硕士),陈志强(硕士),邓(硕士),姚辉璐,王玉坤,陈子乾(通讯作者),邓建宇(通讯作者),孙文红(通讯作者)

由于AlGaNUV-LED 器件的仍然存在许多技术上的困难和不明的化机制,这些限制了UV-LED 的寿命可靠性和迅速渗透市场的能力。目前由于UV-LED 老化的物理机制尚未完全确定,引起了广大UV-LED研究人员的极大兴趣。基于这一现状,我们通过I-VC-V功率测量和一维模拟系统地研究了265 nm UVC-LEDs不同定电流应力下的老化机理。通过对比实验和模拟器件老化前后流子的浓度变化,我们发现在不同电流应力下,电子阻挡层(EBL浓度的变化导致二极管p侧的不同耗尽宽度,而不是在前的文献报道简单n侧施主扩散过程通过p-GaN材料表征验证了缺陷密度的增加。在较高的应力电流下,这两种机制都可能导致较低的空穴注入速率,这解释了与280 nm或更长波长的LED相比,265 nmUV-LED更明显地退化。另一方面,我们的模拟结果也表明了量子阱内部的施主扩散过程,这两者都对进一步的光功率退化起着重要作用。因此,进一步提高EBL的稳定性和空穴注入率对商用UV-LED外延结构的设计具有重要意义

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