近日，由國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CSA）與第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（CASA）主辦，南方科技大學(xué)微電子學(xué)院與北京麥肯橋新材料生產(chǎn)力促進(jìn)中心有限公司共同承辦的第十七屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇（SSLCHINA 2020）暨2020國際第三代半導(dǎo)體論壇（IFWS 2020）在深圳會展中心召開。
期間，由華燦光電股份有限公司、佛山市國星光電股份有限公司、北京北方華創(chuàng)微電子裝備有限公司共同協(xié)辦的“Mini/Micro-LED新型顯示技術(shù)”分會上，北京大學(xué)教授陳志忠做了題為“Micro-LED大注入條件下的多體效應(yīng)研究”的主題報告，分享了最新成果。
微米發(fā)光二極管(Micro-LEDs) 用于可見光通信（VLC）或者高亮度微顯示中，經(jīng)常在大注入條件下工作。基于單粒子近似的半導(dǎo)體能帶理論在LED有源區(qū)載流子濃度高于1019 cm-3 將不再有效。Y研究對于大于100 kA/cm2超大注入水平的micro-LED考慮了多體效應(yīng)，包括能帶重整化(BGR)，庫倫增強(qiáng)（CE）以及載流子碰撞效應(yīng)等。
研究對20微米直徑的micro-LED進(jìn)行了不同電流下的電致發(fā)光（EL）光譜的測量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著電流密度從50 kA/cm2增加至360 kA/cm2，EL譜峰值波長紅移，光譜寬度增加。同時在大于100 kA/cm2的電流密度下，觀察到外量子效率（EQE）的反常增加。
通過Crosslight公司的APSYS軟件包進(jìn)行數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)EL譜峰值波長紅移與BGR效應(yīng)以及結(jié)溫增加有關(guān)，載流子碰撞展寬基本主導(dǎo)了大注入下的光譜展寬，載流子碰撞還減少了發(fā)光效率。而CE則導(dǎo)致了d(logL)/d(logI)曲線的反常，引起EQE隨注入電流增加而反常增加，同時還導(dǎo)致較為復(fù)雜的EL峰值波長的變化。
除了多體效應(yīng)，研究還討論了相空間填充，極化屏蔽以及密度激活的缺陷復(fù)合（DADR）。也討論了APSYS軟件處理多體效應(yīng)問題的限制，并對大注入工作的micro-LED進(jìn)行了應(yīng)用方面的預(yù)測。
（內(nèi)容根據(jù)現(xiàn)場資料整理，如有出入敬請諒解）
