Selon des rapports, l'équipe de recherche de l'Université de Wuhan a récemment annoncé l'utilisation d'un substrat PSSA (saphir à motifs avec matrice de silice) pour réduire le problème de non-concordance des limites de jonction de nitrure de gallium. Il est proposé que le substrat PSSA puisse améliorer l'efficacité des LED à lumière visible à puce électronique au nitrure de gallium d'indium et au nitrure de gallium (InGaN/GaN).
PSSA est un substrat de saphir à motifs avec un réseau de dioxyde de silicium. Plus tôt cette année, le professeur Zhou Shengjun, chef de l'équipe de recherche, a proposé que le substrat PSSA puisse grandement améliorer l'efficacité des LED UV au nitrure d'indium et de gallium et au nitrure d'aluminium et de gallium (InGaN/AlGaN).
Cette étude décrit le grand potentiel des substrats PSSA dans l'amélioration de l'efficacité des LED au nitrure de gallium du groupe III. Par rapport à la puce formelle, la LED à puce inversée peut résoudre les problèmes de dissipation thermique et de distribution de courant inégale. Dans la structure flip-chip, la lumière est principalement émise à travers un substrat transparent.
Le professeur Zhou a souligné que l'utilisation d'un substrat de saphir à motifs traditionnel (PSS) pour faire pousser du nitrure de gallium, car le nitrure de gallium est cultivé sur les parois latérales à motifs, il y aura des erreurs de positionnement et la réduction de la densité de dislocation de filetage des films de nitrure de gallium a toujours été un grand défi , ce qui limite largement la poursuite de l'amélioration de l'efficacité quantique interne.
Dans le même temps, il est difficile de réaliser des percées dans l'efficacité d'extraction de la lumière pour les LED flip-chip sur des substrats PSS, car le grand contraste d'indice de réfraction à l'interface entre le saphir et l'air est prédéterminé.
Contrairement au substrat PSSA, étant donné que les parois latérales des cônes du réseau de dioxyde de silicium ne forment pas d'îlots de nitrure de gallium, la LED développée sur le substrat PSSA peut réduire efficacement le contact entre la zone de paroi latérale et le nitrure de gallium sur la zone du plan C de le substrat. Le problème de non-concordance qui apparaît sur la frontière commune.
Le professeur Zhou a déclaré que par rapport à la solution de substrat PSS traditionnelle, la matrice de silicium dans la LED flip-chip sur le substrat PSSA a un plus petit contraste d'indice de réfraction entre la matrice de silicium et l'air, donc plus de lumière est réfractée de la matrice de silicium vers le air. Afin d'améliorer l'efficacité d'extraction de la lumière.
De plus, sur la base de l'amélioration de la qualité du cristal et de l'efficacité d'extraction de la lumière, l'efficacité quantique externe de la LED flip-chip sur le substrat PSSA est également supérieure à celle de la LED flip-chip sur le substrat PSS.
Deux études de l'Université de Wuhan ont montré que les substrats PSSA peuvent effectuer de meilleures fonctions de réflexion et de réfraction que les substrats PSS. L'utilisation du substrat PSSA réduit la densité de dislocation de filetage et améliore l'efficacité d'extraction de la lumière, améliorant ainsi l'efficacité des LED UV InGaN/AlGaN et des LED flip chip InGaN/GaN.
