Micro-Spectroscopie des LED nitrures
Projet PhOM 2024, Graduate School de Physique, Université Paris-Saclay
2024 – 2026
- SPEC Service de Physique de l’Etat Condensé
Les LED bleues à base de nitrures (InGaN/GaN), associées à des phosphores, sont aujourd’hui universellement utilisées pour l’éclairage basse consommation. Cependant, les chutes d’efficacité à forte concentration en indium (pour une émission dans le vert et le rouge) et à forte densité de courant, sont un frein à l’extension de leur utilisation. Les causes de ces chutes d’efficacité sont diverses et mal comprises, mettant en jeu une interaction entre propriétés intrinsèques et extrinsèques des matériaux et des dispositifs, qui impacte fortement la dynamique des porteurs de charge. Ce projet propose d’investiguer la dynamique des charges électriques dans des dispositifs en opération, afin de relier pertes et gains d’efficacité aux propriétés microscopiques des dispositifs.
La microscopie de photoémission résolue en temps (tr-PEEM) est utilisée pour imager, aux échelles spatiale, temporelle et énergétique pertinentes, la dynamique des électrons excités dans un dispositif LED nitrure. Le but est de corréler la répartition spatiale et énergétique des électrons à la structure (présence de défauts) et aux conditions d’opération de la LED (courant d’injection, température). Nous cherchons notamment à observer la dynamique d’injection des charges dans les puits quantiques de la LED, à identifier le rôle des dislocations sur l’injection aussi bien verticale que latérale, ainsi qu’à observer l’excitation d’électrons Auger à forte densité de courant.