名城大学与KAUST共同研发叠层式全彩Micro LED

   近日，外媒报道，日本名城大学与沙特阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）共同研发了像素密度为330PPI的单片叠层全彩RGB氮化镓铟（GaInN）Micro LED阵列。

   据悉，在Micro LED外延制造阶段，研究团队通过金属有机气相外延(MOVPE)技术，分两个阶段在GaN基板上生长RGB Micro LED阵列材料。其中，蓝光和绿光层由名城大学团队负责生长，最后的红光阶段由KAUST团队负责生长，RGB层间由隧道结 (Tunnel Junctions,TJ) 分隔。

LED多重堆叠结构的横截面示意图,图源：Semiconductor TODAY

   对于氮化镓铟材料的应用，研究人员解释到，对于可见光谱里的红光效率，氮化镓铟已取得了新的进展，此外，氮化镓铟LED的发光效率受Micro LED尺寸缩小的影响较小；在红光LED结构中的n型GaN层和有源层之间插入蓝光氮化镓铟超晶格和氮化镓铟SQW，可提高红光LED的发射效率。

   在外延制造完成后，该材料被制作成密度为330PPI的RGB 像素（如下图）。 Micro LED的尺寸为73μm x 20μm，器件台面尺寸为35μm x 15μm。

Micro LED阵列工艺流程示意图,图源：Semiconductor TODAY

   经研究人员测试，从基板侧收集到的数据显示，在电流密度为50A/cm²下的蓝-绿-红Micro LED电致发光(EL)光谱的峰值波长分别为486nm、514nm和604nm（图 3）。相应的半峰全宽(FWHM)为29nm、31nm和52nm，这些数值与单独制造的LED器件数值相似。

蓝-绿-红 Micro LED电致发光(EL)光谱,图源：Semiconductor TODAY

   而在10A/cm²的注入电流下，绿光Micro LED的光输出功率(LOP)几乎达到0.8μW，红光和蓝光的LOP分别小于0.2μW和0.1μW。