+SMALL +STRUCTURED +EFFICIENT
Au cours des dernières années, les diodes électroluminescentes (DEL) sans phosphore et à nanofils de nitrures du groupe III ont fait l’objet d’études intensives en tant que candidates prometteuses pour les applications d’éclairage à semi-conducteurs et d’affichage couleur haute résolution. Comparativement aux DEL traditionnelles à puits quantique, les dispositifs à nanofils offrent plusieurs avantages potentiels, notamment une réduction spectaculaire des dislocations et des champs de polarisation, une tenabilité de l’émission variable des longueurs d’onde et une baisse d’efficacité négligeable par rapport aux courants d’injection élevés. Jusqu’à présent, cependant, de tels dispositifs à nanofils ne fournissent généralement qu’une très faible puissance de sortie.
Le professeur Mi et son équipe ont démontré que la cause sous-jacente de la faible puissance de sortie des DEL à nanofils est directement liée à la piètre efficacité d’injection du porteur de charges, due à la recombinaison de surface. Son équipe a poussé plus loin le développement de DEL sans phosphore comportant des nanoparticules de InGaN/GaN/AlGaN, produites sur un substrat de Si au moyen d’un procédé d’épitaxie par faisceau moléculaire et enveloppées dans une gaine, émettant de la lumière blanche et pouvant forcer le goulot d’étranglement du porteur de charges, ce qui améliore grandement la puissance de sortie. À la température ambiante, ces dispositifs peuvent fournir une puissance de sortie d’environ 5 mW, soit au moins deux ordres de grandeur de plus que les DEL qui ne comportent pas de gaine-enveloppe. En outre, de tels diodes sans phosphore émettrices de lumière blanche peuvent rendre les couleurs de façon exceptionnelle, avec un indice de ∼ 92−98, à la fois dans les zones de blanc chaud et de blanc froid, ce qui correspond à une capacité de rendu des couleurs proche de celle d’une source idéale de lumière, à savoir un corps noir.
RÉFÉRENCE
[1] Hieu Pham Trung Nguyen , Shaofei Zhang , Ashfiqua T. Connie , Md Golam Kibria , Qi Wang , Ishiang Shih , and Zetian Mi, Nano Letter, 13 (11), 5437-5442 (2013)
CHERCHEUR IMPLIQUÉ
Prof. Zetian Mi (McGill University)