Derzeit begrenzt die geringe Lichteffizienz von roten InGaN-LEDs die Entwicklung und Anwendung der gesamten RGB-Farb-Micro-LED-Display-Technologie auf Nitridbasis. Die Verbesserung der Ladungsträgerbegrenzungskapazität und der Kristallqualität des aktiven Quantenmuldenbereichs von roten InGaN-LEDs ist ein wichtiger Weg zur Steigerung ihrer Lichtausbeute. Diese Arbeit schlägt eine nitridepolare InGaN-basierte rote LED-Gerätestruktur mit einer n-In_0.1Ga_0.9N/GaN-Supergitter-Elektronenverzögerungsschicht (EDL) ohne p-AlGaN-Elektronenblockierschicht (EBL) vor. Numerische Simulationsergebnisse zeigen, dass die Supergitter-EDL die thermische Elektronengeschwindigkeit signifikant reduziert und die Elektroneneinfangeffizienz in der Quantenmulde erhöht. Darüber hinaus verringert die Struktur die Lochinjektionsbarriere und verbessert die Lochfang-Effizienz in der Quantenmulde, während sie eine hohe Elektronenbarriere beibehält, die den Überlauf der Elektronen in der Quantenmulde effektiv unterdrückt. Im Vergleich zum referenzierten nitridepolaren InGaN-roten LED-Gerät mit p-AlGaN-EBL wurden die Spitzen-Innenquanteneffizienz und die optische Ausgangsleistung des Geräts um 16 % bzw. 32 % erhöht. Wichtig ist, dass die vorgeschlagene rote LED-Struktur ohne p-AlGaN-EBL die durch die hohe Wachstumstemperatur des p-AlGaN-EBL verursachten Qualitätsverschlechterungen der Quantenmulde vermeidet und somit die Herstellung hoch effizienter InGaN-basierter roter Micro-LEDs fördert.

InGaN;rote LED;Nitridepolarität;Elektronenverzögerungsschicht