Pour surmonter la limitation du spectre étroit des LED traditionnelles à base d'AlGaN, cet article rapporte la réussite de la fabrication d’une LED à large spectre basée sur AlGaN grâce à la conception de la structure de la zone active. Cette étude a permis d’élargir le spectre en équilibrant l’émission des puits quantiques avec l’émission due aux défauts dans la couche p-AlGaN. Les expériences montrent que des puits quantiques avec une composition en aluminium croissante le long de l’axe c peuvent former une barrière efficace près du côté p de la zone active. Cette barrière réduit les trous injectés dans les puits quantiques, affaiblit la recombinaison radiative dans la zone active et bloque une grande quantité de trous dans la couche de type p, renforçant ainsi l’émission des défauts avec un spectre plus large et élargissant le spectre d’émission global. L’introduction supplémentaire de puits quantiques à haute teneur en Al contribue peu à l’élargissement du spectre, agissant principalement en tant que barrière élevée influençant l’injection des porteurs et leur distribution dans les puits quantiques multiples. Finalement, les dispositifs présentant une augmentation progressive de la composition en Al des puits quantiques le long de l’axe c, avec des puits quantiques simples pour chaque composition, ont montré les meilleures performances à large spectre, avec une largeur à mi-hauteur de l’émission électroluminescente d’environ 41,4 nm. De plus, cette étude a combiné le dispositif avec un combiné de faisceau, démontrant un système de source UV couvrant la gamme de longueurs d’onde de 260 nm à 400 nm, confirmant l’efficacité de l’extension du spectre et la réduction de la complexité d’intégration du système. Cette recherche jette ainsi une base solide pour le développement de systèmes de sources UV avancées, compacts et spectralement personnalisables, favorisant l’application pratique des sources UV à large spectre.

large spectre; source UV; AlGaN; LED; puits quantiques multiples