Derzeit begrenzt die geringe Lichteffizienz von InGaN-basierten roten LEDs die Entwicklung und Anwendung der Nitrit-basierten RGB-Vollfarben-Micro-LED-Technologie. Die Verbesserung der Ladungsträgerbegrenzungsfähigkeit und der Kristallqualität des aktiven Bereichs der Quantentümpel von InGaN-basierten roten LEDs ist ein wichtiger Weg zur Steigerung ihrer Lichteffizienz. Diese Arbeit schlägt eine nitridpolare InGaN-basierte rote LED-Struktur mit einer n-In_0.1Ga_0.9N/GaN-Supergitter-Elektronenverzögerungsschicht (EDL), jedoch ohne p-AlGaN-Elektronenblockierschicht (EBL), vor. Numerische Simulationsergebnisse zeigen, dass die Supergitter-EDL die thermische Elektronengeschwindigkeit erheblich reduzieren und die Elektroneneinfangeffizienz im Quantentümpel verbessern kann. Darüber hinaus reduziert diese Geräte-Struktur die Lochinjektionsbarriere und verbessert die Löcherfassungseffizienz des Quantentümpels, während sie eine hohe Elektronenbarriere aufrechterhält, die ein Auslaufen von Elektronen aus dem Quantentümpel effektiv unterdrückt. Im Vergleich zum Referenzgerät, einer nitridpolaren InGaN-basierten roten LED mit p-AlGaN EBL, wurden die maximale interne Quanteneffizienz und die optische Ausgangsleistung dieses Geräts um 16 % bzw. 32 % gesteigert. Wichtig ist, dass die vorgeschlagene rote LED-Struktur ohne p-AlGaN EBL das Problem der Kristallqualitätsverschlechterung des Quantentümpels aufgrund der hohen Wachstumstemperatur der p-AlGaN EBL vermeidet, was die Herstellung hocheffizienter InGaN-basierter roter Micro-LEDs fördert.

InGaN;rote LED;Nitritpolarität;Elektronenverzögerungsschicht