We report on violet-emitting III-nitride light-emitting diodes (LEDs) grown on bulk GaN substrates employing a flip-chip architecture. Device performance is optimized for operation at high current density and high temperature, by specific design consideration for the epitaxial layers, extraction efficiency, and electrical injection. The power conversion efficiency reaches a peak value of 84% at 85 °C and remains high at high current density, owing to low current-induced droop and low series resistance.
References
1.
S.
Nakamura
, T.
Mukai
, and M.
Senoh
, Appl. Phys. Lett.
64
, 1687
(1994
).2.
J. J.
Wierer
, J. Y.
Tsao
, and D. S.
Sizov
, Laser Photonics Rev.
7
, 963
(2013
).3.
H.
Geng
, H.
Sunakawa
, N.
Sumi
, K.
Yamamoto
, A. A.
Yamaguchi
, and A.
Usui
, J. Cryst. Growth
350
, 44
(2012
).4.
T.
Yoshida
, Y.
Oshima
, T.
Eri
, K.
Ikeda
, S.
Yamamoto
, K.
Watanabe
, M.
Shibata
, and T.
Mishima
, J. Cryst. Growth
310
, 5
(2008
).5.
P.
Hageman
, V.
Kirilyuk
, W.
Corbeek
, J.
Weyher
, B.
Lucznik
, M.
Bockowski
, S.
Porowski
, and S.
Mueller
, J. Cryst. Growth
255
, 241
(2003
).6.
M. J.
Cich
, R. I.
Aldaz
, A.
Chakraborty
, A.
David
, M. J.
Grundmann
, A.
Tyagi
, M.
Zhang
, F. M.
Steranka
, and M. R.
Krames
, Appl. Phys. Lett.
101
, 223509
(2012
).7.
J. J.
Wierer
, D. A.
Steigerwald
, M. R.
Krames
, J. J.
OShea
, M. J.
Ludowise
, G.
Christenson
, Y.-C.
Shen
, C.
Lowery
, P. S.
Martin
, S.
Subramanya
, W.
Gtz
, N. F.
Gardner
, R. S.
Kern
, and S. A.
Stockman
, Appl. Phys. Lett.
78
, 3379
(2001
).8.
C.
Lalau Keraly
, L.
Kuritzky
, M.
Cochet
, and C.
Weisbuch
, in III-Nitride Based Light Emitting Diodes and Applications
, Topics in Applied Physics, Vol. 126, edited by T.-Y.
Seong
, J.
Han
, H.
Amano
, and H.
Morkoc
(Springer
, the Netherlands
, 2013
), pp. 231
–269
.9.
A.
David
, J. Disp. Technol.
9
, 301
(2013
).10.
M. R.
Krames
, M.
Ochiai-Holcomb
, G. E.
Hfler
, C.
Carter-Coman
, E. I.
Chen
, I.-H.
Tan
, P.
Grillot
, N. F.
Gardner
, H. C.
Chui
, J.-W.
Huang
, S. A.
Stockman
, F. A.
Kish
, M. G.
Craford
, T. S.
Tan
, C. P.
Kocot
, M.
Hueschen
, J.
Posselt
, B.
Loh
, G.
Sasser
, and D.
Collins
, Appl. Phys. Lett.
75
, 2365
(1999
).11.
A.
David
, C. A.
Hurni
, R. I.
Aldaz
, M. J.
Cich
, B.
Ellis
, K.
Huang
, F. M.
Steranka
, and M. R.
Krames
, Appl. Phys. Lett.
105
, 231111
(2014
).12.
Y.
Shen
, G.
Mueller
, S.
Watanabe
, N.
Gardner
, A.
Munkholm
, and M.
Krames
, Appl. Phys. Lett.
91
, 141101
(2007
).13.
A.
David
and M. J.
Grundmann
, Appl. Phys. Lett.
96
, 103504
(2010
).14.
P. G.
Eliseev
, M.
Osinski
, H.
Li
, and I. V.
Akimova
, Appl. Phys. Lett.
75
, 3838
(1999
).15.
A.
David
and M. J.
Grundmann
, Appl. Phys. Lett.
97
, 033501
(2010
).16.
W. G.
Scheibenzuber
, U. T.
Schwarz
, L.
Sulmoni
, J.
Dorsaz
, J.-F.
Carlin
, and N.
Grandjean
, J. Appl. Phys.
109
, 093106
(2011
).17.
N. F.
Gardner
, G. O.
Mller
, Y. C.
Shen
, G.
Chen
, S.
Watanabe
, W.
Goetz
, and M. R.
Krames
, Appl. Phys. Lett.
91
, 243506
(2007
).18.
A.
David
and N. F.
Gardner
, Appl. Phys. Lett.
97
, 193508
(2010
).19.
E.
Kioupakis
, P.
Rinke
, K. T.
Delaney
, and C. G.
Van de Walle
, Appl. Phys. Lett.
98
, 161107
(2011
).20.
J.
Iveland
, L.
Martinelli
, J.
Peretti
, J. S.
Speck
, and C.
Weisbuch
, Phys. Rev. Lett.
110
, 177406
(2013
).21.
M.
Binder
, A.
Nirschl
, R.
Zeisel
, T.
Hager
, H.-J.
Lugauer
, M.
Sabathil
, D.
Bougeard
, J.
Wagner
, and B.
Galler
, Appl. Phys. Lett.
103
, 071108
(2013
).22.
Y.
Narukawa
, M.
Ichikawa
, D.
Sanga
, M.
Sano
, and T.
Mukai
, J. Phys. D: Appl. Phys.
43
, 354002
(2010
).23.
X.
Guo
and E. F.
Schubert
, Appl. Phys. Lett.
78
, 3337
(2001
).24.
J.
Tauc
, Cech. Fiz. Z.
7
, 275
(1957
).25.
26.
P.
Santhanam
, D. J.
Gray
, and R. J.
Ram
, Phys. Rev. Lett.
108
, 097403
(2012
).© 2015 AIP Publishing LLC.
2015
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.
