Theoretical investigation of multi-quantum well LED

Abstract

LED has several characteristics that make it the most widely used in electronics, and its high efficiency compared to traditional lamps, its long life, and its small size enables us to use it in electronic devices such as calculators, remote control, and electrical signal in radio, television, traffic lights, and cars, where it can be considered environmentally friendly. Different types and structures have been previously studied in literature. In our work, multi quantum well (MQW) LED based on AlGaN using Silvaco-Atlas software has been simulated and studied. The simulation results demonstrate that the device performance is considerably enhanced by the use of MQW LED. It provides high anode current (4.75A) at value 6V of anode voltage, and the luminous intensity reaches its maximum value of 0.14W at 4.75A. Therefore, the effect of quantum well number on the device was modeled and studied. The results indicate that the value of the maximum current density is obtained in case of low number of wells and it reaches 5.48A. In addition, the influence of well-width on MQW design has been examined. It is evident that the well-width of 2nm provides better performance based on its high anode current compared to that of 3nm.Through these results, we note that the high performance of the studied MQW LED structure can be found by the use of two quantum wells and 2nm of well-width conception.يتميز LED بعدة خصائص تجعله األكثر استخدا ًما في اإللكترونيات ، وكفاءته العالية مقارنة بالمصابيح التقليدية ، وعمره الطويل ، وصغر حجمه يمكننا من استخدامه في األجهزة اإللكترونية مثل اآلالت الحاسبة ، والتحكم عن بعد ، واإلشارة الكهربائية في دراسة أنواع وتركيبات مختلفة مسبقً الراديو والتلفزيون وإشارات المرور والسيارات ، حيث يمكن اعتبارها صديقة للبيئة. تمت ا في األدب. في عملنا ، تمت محاكاة ودراسة LED متعدد اآلبار )MQW )استنادًا إلى AlGaN باستخدام برنامج -Silvaco .Atlas تظهر نتائج المحاكاة أن أداء الجهاز تم تحسينه بشكل كبير باستخدام LED MQW. إنه يوفر تيار أنود عالي )4.75A )بقيمة 6V لجهد األنود ، وتصل شدة اإلنارة إلى قيمتها القصوى 0.14W عند 4.75A. لذلك تم نمذجة ودراسة تأثير رقم البئر الكمي على الجهاز. تشير النتائج إلى الحصول على قيمة أقصى كثافة للتيار في حالة قلة عدد اآلبار وتصل إلى 5.48A . باإلضافة إلى ًء أفضل بنا ًء ذلك ، تم فحص تأثير عرض البئر على تصميم MQW. من الواضح أن العرض الجيد الذي يبلغ 2 نانومتر يوفر أدا بتيار على تيار األنود العالي الخاص به مقارنة 3 نانومتر ، ومن خالل هذه النتائج ، نالحظ أن األداء العالي لهيكل MQW ً LED المدروس يمكن العثور عليه من خالل استخدام اثنين من ال كم. اآلبار و 2 نانومتر للتصور الجيد العرض.