Hocheffiziente kaskadierte nitridische LEDs
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Ziel des Projekts waren kaskadierte LEDs, um die Effizienz von LEDs bei hohen Eingangsleistungen zu steigern. GaN:Mg/GaN:Ge Tunnelübergänge wurden erfolgreich für die vertikale Kaskadierung von LED-Strukturen angewendet. Die kristallografischen Eigenschaften der aktiven Zonen werden durch das Überwachstum nicht verändert. Als größte Herausforderung stellte sich jedoch eine Degradation der elektrischen und optischen Eigenschaften der unteren LED-Sektionen beim Überwachsen mit nachfolgenden LED-Sektionen heraus, bedingt durch Mg-Diffusion und Wasserstoff-induzierte Repassivierung der vergrabenen p-GaN-Schichten. Die Reduktion der Wachstumstemperatur und Prozesszeit beim Überwachsen, sowie eine nachträgliche thermische Aktivierung konnten als wesentliche Strategien zur Verbesserung der elektrischen und optischen Eigenschaften der unteren Sektionen identifiziert werden und müssen weiter untersucht werden. Die Ergebnisse des Projekts zeigen, dass mit optimierten Wachstumsbedingungen und Aktivierungsprozessen eine sehr gute Performance kaskadierter LEDs möglich ist. Es sind auch erstmalig zweifarbige LED-Strukturen hergestellt worden, die Potenzial für RGB-LEDs eröffnen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Heavily Ge-doped GaN as transparent current spreading layer for blue tunnel junction light emitting diodes. Journal of Applied Physics, 132(23).
Berger, C.; Neugebauer, S.; Hörich, F.; Dadgar, A. & Strittmatter, A.
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“Heavily Ge-doped GaN films - properties and applications” International Conference on Metalorganic Vapor Phase Epitaxy (ICMOVPE XX) - Stuttgart
C. Berger, S. Neugebauer, A. Dadgar, H.Schürmann, J. Bläsing, P. Veit, J Christen & A. Strittmatter
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“MOVPE-grown optoelectronic devices based on GaN:Mg/GaN:Ge tunnel junctions” Int. Workshop on Nitride Semiconductors - Berlin, 2022 S. 711
C. Berger, A. Dadgar, J. Bläsing, G. Schmidt, H. Schürmann, P. Veit, J. Christen & A. Strittmatter
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“MOVPE-grown optoelectronic devices with GaN:Mg/GaN:Ge tunnel junctions” DPG Frühjahrstagung – Regensburg, 2022
C. Berger, A. Dadgar, J. Bläsing, G. Schmidt, H. Schürmann, P. Veit, F. Bertram, J. Christen & A. Strittmatter
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„Cascaded LEDs with GaN:Mg/GaN:Ge tunnel junctions“ DGKK/DEMBE Workshop – Bremen
C. Berger, A. Dadgar, H. Schürmann, G. Schmidt, J. Bläsing, J. Christen & A. Strittmatter
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Advanced cathodoluminescence microscopy of a cascaded InGaN/GaN LED” 65th Electronics Material Conference – Santa Barbara
G. Schmidt, F. Bertram, P. Veit, K. Wein, J. Christen, C. Berger, J. Bläsing, A. Dadgar & A. Strittmatter
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“Highly doped GaN:Ge/GaN:Mg tunnel junctions for novel GaN- based optoelectronic devices” DPG Frühjahrstagung – Dresden
C. Berger, A. Dadgar & A. Strittmatter
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„Optical Nano-Charakterization of a Cascaded InGaN/GaN LED“ 14th International Conference on Nitride Semiconductors – Fukuoka
F. Bertram, G. Schmidt, P. Veit, C. Berger, A. Dadgar, A. Strittmatter & J. Christen
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“Impact of overgrowth conditions on characteristics of tunneljunction LEDs” DPG Frühjahrstagung – Berlin
C. Berger, A. Dadgar & A. Strittmatter
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“Large area blue cascaded LEDs with GaN:Ge/GaN:Mg tunnel junctions grown by MOVPE” International Conference on Metalorganic Vapor Phase Epitaxy (ICMOVPE XXI) – Las Vegas
C. Berger, A. Dadgar & A. Strittmatter
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„Challenges of Mg acceptor diffusion and activation during MOVPE of cascaded LEDs with GaN:Ge/GaN:Mg tunnel junctions” DGKK/DEMBE Workshop – Berlin
C. Berger, A. Dadgar, G. Schmidt, K. Wein, F. Bertram, J. Christen & A. Strittmatter
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„Diffusion and activation challenges of Mg acceptors during growth of cascaded LEDs with GaN:Ge/GaN:Mg tunnel junctions by MOVPE” International Workshop on Nitride Semiconductor – Hawaii
C. Berger, A. Dadgar, G. Schmidt, F. Bertram, J. Christen & A. Strittmatter
