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01-06-2015 | Issue 6/2015

Optical and Quantum Electronics 6/2015

GaN-based bipolar cascade light-emitting diode with 250 % peak quantum efficiency

Journal:
Optical and Quantum Electronics > Issue 6/2015
Author:
Joachim Piprek

Abstract

GaN-based light-emitting diodes (LEDs) exhibit a severe efficiency droop with increasing current density. This paper analyses a new approach to circumvent the droop problem by inserting tunnel junctions into the multi-quantum well (MQW) active region, resulting in carrier recycling, a more uniform MQW carrier distribution, and less carrier loss. Self-consistent numerical simulations of such bipolar-cascade LED with four stages predict a quantum efficiency of 250 % at low power and still more than 100 % at high power, despite additional light absorption at the tunnel junctions.

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