Mejora del rendimiento de emisión de luz al presentar la capa nano-buffer. Crédito:Compuscript Ltd
En una nueva publicación de Avances optoelectrónicos, investigadores dirigidos por el profesor Xu Chunxiang, Universidad del Sureste, Nanjing, China discute la tunelización de electrones controlada por nano-búfer para regular la emisión de la interfaz heterouniónica.
Los diodos emisores de luz (LED) se utilizan ampliamente en el campo de la iluminación y la visualización. La homounión es la mejor opción cuando se considera la pérdida de interfaz y la coincidencia de concentración de portadora. Sin embargo, para algunos materiales semiconductores, donde es difícil obtener homounión, La heteroestructura coincidente del nivel de energía también es una opción para construir LED. Comparado con GaN, ZnO tiene una banda prohibida de 3.37ev, que es similar a GaN. Sin embargo, su energía de enlace de excitones es tan alta como 60 meV, que es mucho mayor que la energía térmica a temperatura ambiente (26 mev). Por lo tanto, sus excitones pueden existir de manera estable a temperatura ambiente, que se espera que realice dispositivos emisores de luz de tipo excitón a temperatura ambiente y dispositivos láser de bajo umbral. En 1997, El profesor Tang Zikang obtuvo la emisión estimulada por bombeo óptico de películas delgadas de ZnO a temperatura ambiente; un artículo sobre este trabajo publicado en Ciencias predijo las ventajas potenciales del ZnO en el campo de los dispositivos láser ultravioleta con "¿vencerán los láseres UV a los azules?".
La emisión de interfaz visible es inevitable en diodos emisores de luz GaN / ZnO. La introducción de una barrera de electrones es un método común y eficaz. En la investigación existente, la capa de barrera de electrones adecuada puede bloquear eficazmente la emisión de la interfaz, pero si se puede utilizar ajustando la emisión de la interfaz, Mejorará efectivamente la eficiencia luminosa del LED.
Esquema de fabricación del dispositivo. Crédito:Compuscript Ltd
En vista de los problemas descritos anteriormente, Los autores de este artículo han estudiado sistemáticamente la regulación de HfO 2 capa de barrera de electrones en la emisión de la interfaz en la estructura de GaN / ZnO. Discuten en detalle el cambio del campo eléctrico, cambio de banda de energía y características de túnel de electrones de la estructura del dispositivo después de la introducción de HfO ultrafino 2 capa, para delinear la influencia de estos en las características de electroluminiscencia del dispositivo. Los resultados muestran que cuando el espesor de HfO 2 capa es de 5.03 nm, la banda de energía del dispositivo se vuelve más empinada, y se generará una gran corriente de túnel en la interfaz entre ZnO y HfO 2 capa. La longitud de onda de luminiscencia de la interfaz se moverá de 414 nm a 394 nm, y la intensidad de luminiscencia global del dispositivo aumentará aproximadamente el doble.
Este artículo proporciona un método de investigación para el control de emisiones de interfaz de heteroestructuras de semiconductores, y un método de preparación para obtener diodos emisores de luz de heteroestructura de color puro eficientes.
