超晶格电子阻挡层提高紫外发光二极管效率

武汉大学团队通过引入 AlInGaN/AlGaN 超晶格电子阻挡层 (SEBL) 提高了UV LED的 量子效率

武汉大学Shengjun Zhou领导的研究小组报告了一种特殊设计的电子阻挡层（EBL），以提高紫外发光二极管（UV LED）的效率。他们提出了一种 AlInGaN/AlGaN 超晶格电子阻挡层 (SEBL)，以提高~371 nm UV LED 的量子效率。

UV LED 已在很多的应用中越来越受到关注，例如光刻、医疗固化、3D 打印、气体传感、植物照明和白光 LED 的泵浦源。然而，与可见光 LED 相比，UV LED 相对较低的量子效率阻碍了它们的进一步广泛应用。

研究人员已经证明，引入 AlInGaN/AlGaN SEBL 可以通过能带调制实现高效的UV LED。由于 SEBL 的应变弛豫效应，量子阱的能带倾斜度较小，可以减轻载波函数的分离。 SEBL 导带中电子和凹口的有效势垒高度的增加将有效抑制电子泄漏。

此外，SEBL 价带中的尖峰可以吸引空穴，从而促进空穴注入到有源区。得益于这些显著优势，与采用 AlInGaN EBL 的 UV LED 相比，采用 AlInGaN/AlGaN SEBL 的 UV LED 具有 21% 的高光输出功率和更小的正向电压。

上图显示了 (a) UV LED 结构的横截面 TEM 图像。 (b) 60 mA 时 UV LED 芯片的 EL 图像。

参考资料

'Rational superlattice electron blocking layer design for boosting the quantum efficiency of 371 nm ultraviolet light-emitting diodes' by Peng Du et al, IEEE Transactions on Electron Devices, 2021, doi: 10.1109/TED.2021.3118990.

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