トンネル接合を有するガリウム極性GaN基逆LEDのシミュレーション研究

ZHAO Tong ,  

ZUO Changcai ,  

ZHAO Jingkai ,  

GAO Haozhe ,  

LIU Yuliang ,  

LANG Zhensong ,  

DENG Gaoqiang ,  

YANG Tianpeng ,  

ZHANG Yuantao ,  

摘要

現在、従来のGaN LEDの性能向上は、効率低下やp型GaNの接触不良など多くの課題に直面しています。本研究では、p型層が下、n型層が上に位置し、トンネル接合（Tunnel Junction、TJ）を有するガリウム極性GaN基逆LED構造（TJ-Inversion LED）を提案しました。従来のガリウム極性GaN LEDと比較して、TJ-Inversion LEDの光出力は64％向上し、内部量子効率は最大67.8％で、400 A/cm²でのドロップ効果はわずか5.6％低減しました。シミュレーション研究により、TJ-Inversion LEDは電流の流れを変えることで、外部電場が分極場と逆向きになり、量子井戸の電場を低減するとともに、電子とホールの波動関数の重なりと放射複合率を高め、強い分極場による効率低下問題を効果的に緩和することが示されました。本研究は、高性能GaN基LEDの設計に新たな視点を提供します。

关键词

GaN;ガリウム極性;逆LED;トンネル接合

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