Hochhellige 350 nm Ultraviolet InAlGaN Leuchtdioden auf Si(111) Substrat mit transparenter AlN/AlGaN Pufferstruktur

Wir berichten über hochhelle ultraviolette (UV) Leuchtdioden (LEDs) mit einem InAlGaN/AlGaN Multi-Quantentiefen (MQW) auf einem Si(111) Substrat, die bei etwa 350 nm emittieren. Mit hohen Indiumgehalten von bis zu 10 % in den quaternären Legierung InAlGaN Wellenleiterschichten wird eine starke UV-Emission in Kathodenlumineszenz- und Photolumineszenzmessungen erzielt. Mit einem neuartigen AlN/AlGaN Supergitter (SLs) Puffer wird eine rissfreie, niedrig dislozierte AlGaN Umhüllungsschicht epitaxial auf einem Si(111) Substrat gewachsen. Durch die Kombination der quaternären InAlGaN Welle mit einem hohen Indiumgehalt und der hochwertigen AlGaN Umhüllungsschicht auf den AlN/AlGaN SLs zeigt das InAlGaN/AlGaN MQW eine sehr hohe interne Quanteneffizienz von 15 % bei etwa 350 nm. Die UV-LED auf Si(111) emittiert bei einer Spitzenaussendungswellenlänge von 350,9 nm bei einem Treiberstrom von 20 mA. Die maximale UV-Ausgangsleistung der LED ist 3,9-mal so hoch wie die ohne Indium im Wellenleiter.