Menurut laporan, tim peneliti Universitas Wuhan baru-baru ini mengumumkan penggunaan substrat PSSA (bermotif safir dengan silika array) untuk mengurangi masalah ketidakcocokan batas persimpangan gallium nitride. Diusulkan agar substrat PSSA dapat meningkatkan nirida indium gallium dan nirida gallium ( InGaN/GaN) flip-chip terlihat efisiensi LED cahaya.
PSSA adalah substrat safir bermotif dengan array silikon dioksida. Awal tahun ini, Profesor Zhou Shengjun, kepala tim peneliti, mengusulkan agar substrat PSSA dapat sangat meningkatkan efisiensi nirida indium gallium dan LED UV aluminium gallium (InGaN/AlGaN).
Penelitian ini menggambarkan potensi besar substrat PSSA dalam meningkatkan efisiensi LED nitride gallium Grup III. Dibandingkan dengan chip formal, LED chip flip dapat memecahkan masalah disipasi panas dan distribusi saat ini yang tidak merata. Dalam struktur flip-chip, cahaya terutama dipancarkan melalui substrat transparan.
Profesor Zhou menunjukkan bahwa menggunakan substrat safir bermotif tradisional (PSS) untuk menumbuhkan nirida gallium, karena nirida gallium ditanam di trotoar berpola, akan ada kesalahan pemeri posisi, dan mengurangi kepadatan dislokasi threading film nirida gallium selalu menjadi tantangan besar, yang sebagian besar membatasi peningkatan lebih lanjut dari efisiensi kuantum internal.
Pada saat yang sama, sulit untuk mencapai terobosan dalam efisiensi ekstraksi cahaya untuk LED flip-chip pada substrat PSS, karena indeks refraksi besar kontras pada antarmuka antara safir dan udara telah ditentukan.
Berbeda dengan substrat PSSA, karena trotoar dari kerucut array silikon dioksida tidak membentuk pulau-pulau nirida gallium, LED yang ditanam di substrat PSSA dapat secara efektif mengurangi kontak antara area dinding samping dan nirida gallium di area C-plane substrat. Masalah ketidakcocokan yang muncul di batas bersama.
Profesor Zhou mengatakan bahwa dibandingkan dengan solusi substrat tradisional PSS, array silikon dalam LED flip-chip pada substrat PSSA memiliki kontras indeks refraksi yang lebih kecil antara array silikon dan udara, sehingga lebih banyak cahaya direfraksi dari array silikon ke udara. Untuk meningkatkan efisiensi ekstraksi cahaya.
Selain itu, berdasarkan peningkatan kualitas kristal dan efisiensi ekstraksi cahaya, efisiensi kuantum eksternal LED flip-chip pada substrat PSSA juga lebih tinggi daripada LED flip-chip pada substrat PSS.
Dua studi dari Universitas Wuhan telah menunjukkan bahwa substrat PSSA dapat melakukan fungsi refleksi dan pembiasan yang lebih baik daripada substrat PSS. Penggunaan substrat PSSA mengurangi kepadatan dislokasi threading dan meningkatkan efisiensi ekstraksi cahaya, sehingga meningkatkan efisiensi LED UV InGaN /AlGaN dan LED chip flip InGaN/GaN.
