Integración vertical de diodos láser de nitruro y diodos emisores de luz mediante uniones de túnel
Autores: Siekacz, Marcin; Muziol, Grzegorz; Turski, Henryk; Hajdel, Mateusz; ak, Mikolaj; Chlipaa, Mikolaj; Sawicka, Marta; Nowakowski-Szkudlarek, Krzesimir; Feduniewicz-muda, Anna; Smalc-Koziorowska, Julita; Stanczyk, Szymon; Skierbiszewski, Czeslaw
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Integración vertical de diodos láser de nitruro y diodos emisores de luz mediante uniones de túnel
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Aplicaciones
Uniones de túnel
LED
Diodo láser
Tecnología PAMBE
InGaN
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
Demostramos las aplicaciones de las uniones de túnel (TJs) para nuevos conceptos de pilas de diodos emisores de luz (LED) y diodos láser (LD) monocristalinos basados en nitruro. Las estructuras presentadas fueron crecidas por epitaxia de haces moleculares asistida por plasma (PAMBE) en cristales masivos de GaN. Demostramos una pila de cuatro LDs operados en modo de pulso con longitud de onda de emisión de 453 nm. Se logra una potencia de salida de 1.1 W y una alta eficiencia de pendiente de 2.3 W/A para dispositivos sin espejos dieléctricos. La superficie plana atómicamente después de la epitaxia de la pila de cuatro LD y la baja densidad de dislocación se mide como resultado de un diseño adecuado de TJ con nivel de dopaje optimizado. Se muestra que el diseño de compensación de tensión con guías de onda de InGaN y recubrimientos de AlGaN es crucial para evitar la agrietamiento y la relajación de la red de la estructura de 5 um de grosor. La conexión vertical de n-LDs permite la emisión en cascada de fotones y aumenta la eficiencia cuántica n veces. Se demuestran LED de dos colores (azul y verde). La aplicación de TJs simplifica el procesamiento del dispositivo, reduciendo la necesidad de aplicaciones de contacto de tipo. El factor clave que permite la demostración de tales dispositivos es la tecnología PAMBE libre de hidrógeno, en la cual la activación de las capas de tipo enterradas no es necesaria.
Descripción
Demostramos las aplicaciones de las uniones de túnel (TJs) para nuevos conceptos de pilas de diodos emisores de luz (LED) y diodos láser (LD) monocristalinos basados en nitruro. Las estructuras presentadas fueron crecidas por epitaxia de haces moleculares asistida por plasma (PAMBE) en cristales masivos de GaN. Demostramos una pila de cuatro LDs operados en modo de pulso con longitud de onda de emisión de 453 nm. Se logra una potencia de salida de 1.1 W y una alta eficiencia de pendiente de 2.3 W/A para dispositivos sin espejos dieléctricos. La superficie plana atómicamente después de la epitaxia de la pila de cuatro LD y la baja densidad de dislocación se mide como resultado de un diseño adecuado de TJ con nivel de dopaje optimizado. Se muestra que el diseño de compensación de tensión con guías de onda de InGaN y recubrimientos de AlGaN es crucial para evitar la agrietamiento y la relajación de la red de la estructura de 5 um de grosor. La conexión vertical de n-LDs permite la emisión en cascada de fotones y aumenta la eficiencia cuántica n veces. Se demuestran LED de dos colores (azul y verde). La aplicación de TJs simplifica el procesamiento del dispositivo, reduciendo la necesidad de aplicaciones de contacto de tipo. El factor clave que permite la demostración de tales dispositivos es la tecnología PAMBE libre de hidrógeno, en la cual la activación de las capas de tipo enterradas no es necesaria.