Külföldi médiaértesülések szerint a Kaliforniai Egyetem, Santa Barbara (UCSB) bejelentette, hogy először bizonyította a 10 mikronnál kisebb méretű InGaN-alapú vörös mikro LED chipeket, és ostya alapján mérték. A kimenő kvantumhatékonyság (EQE) 0,2%.
A külső kvantumhatékonyság javítása még hosszú utat kell megtenni
Korábban a francia félvezető anyagokat szállító Soitec vállalat, amely képes tömeggyártásra inGaN-alapú piros Micro LED chipeket gyártani, 2020-ban 50 mikron InGaN alapú piros Micro LED eszközöket bocsátott ki. Azonban Shubhra Pasayat, az UCSB csapat szóvivője rámutatott, hogy a Soitec Nem adott ki adatokat a külső kvantumhatékonyságról.
Pasayat azt mondta, hogy a Micro LED-ek kisebb, mint 10 mikron kritikus az életképes kereskedelmi forgalomba a Micro LED ipar. Ugyanakkor a kis méret mellett a Micro LED chip külső kvantumhatékonyságának legalább 2-5%-nak kell lennie ahhoz, hogy megfeleljen a Micro LED kijelző követelményeinek.
Az UCSB által ezúttal megjelenített InGaN-alapú piros Micro LED chip külső kvantumhatékonysága azonban csak 0,2%. Ezzel kapcsolatban Pasayat őszintén elmondta, hogy bár a csapat jelenlegi kutatási eredményei messze nem érik el a célt, a vonatkozó kutatási munka az előzetes szakaszba lépett, és érdemi előrelépés várható a jövőben.
Az UCSB csapat következő célja a vörös fényű Micro LED chip külső kvantumhatékonyságának javítása. Jelenleg az anyagok minőségének javítását és a gyártási lépések javítását tervezi.
InGaN anyagi alkalmazási kilátások várhatók
Azt is érdemes megjegyezni, hogy az UCSB csapat tanul InGaN-alapú piros Micro LED-ek helyett AlGaInP-alapú piros Micro LED-ek, főleg azért, mert a hatékonyság az utóbbi általában csökken, mint a méret csökken. Pasayat feltárta, hogy eddig az AlGaInP-alapú vörös Micro LED chipek minimális mérete 20 mikron, és a külső kvantumhatékonyság nem ismert.
Meg kell érteni, hogy a jelenlegi piros LED-ek többnyire AlGaInP anyagokból készülnek, és hatékonyságuk akár 60% vagy annál is nagyobb a normál chipméret alatt. Ha azonban a chip mérete mikrométerek sorrendjére csökken, a hatékonyság drasztikusan 1% alá csökken.
Ezenkívül a tömeges átadási folyamatban az AlGaInP anyagok hátrányai is nyilvánvalóak.
A tömegátvitelhez az anyagnak jó mechanikai szilárdságra van szüksége ahhoz, hogy elkerülje a repedést a forgácsszedés és -elhelyezés során, míg az AlGaInP anyag rossz mechanikai tulajdonságai új problémákat okoznak a tömeges átvitelben.
Ezzel szemben az InGaN filmeknek olyan előnyei vannak, mint az állítható széles sávú rések, és széles alkalmazási kilátásokkal rendelkeznek a látható fénymezőben, és a Micro LED színes kijelző az egyik legkedvezőbb alkalmazás.
Úgy tűnik, hogy az InGaN anyag jobb mechanikai stabilitással és rövidebb furat diffúziós hossza, és kompatibilis InGaN-alapú zöld és kék Micro LED-ek, így ez egy jobb választás a piros Micro LED-ek.
Érdemes megjegyezni, hogy a csapat akadémikus Jiang Fengyi bejelentette a kutatási áttörést a nagy hatékonyságú InGaN-alapú narancssárga-piros LED-ek tavaly. A kutatási eredmények azt is bebizonyították, hogy az InGaN anyagok nagy potenciállal rendelkeznek a piros fényű pixel chipek gyártásában a megjelenítési alkalmazásokhoz.
Ezenkívül az UCSB és a Seoul Viosys kutatást végzett az 5 mikronnál kisebb méretű mikro LED-ek külső kvantumhatékonyságának változásának tendenciájáról. A kutatási eredmények alapján úgy vélik, hogy az InGaN-alapú vörös mikro LED-ek várhatóan segítenek a kisebb méretű színes Micro LED kijelzők gyártásában.
Ugyanakkor a két fél azt reméli, hogy a kisebb InGaN-alapú mikro LED-ek használatát a csúcstechnológiai kijelzőkön, például okostelefonokon, AR szemüvegeken és 4K tv-ken keresztül olyan tényezők révén mozdítják elő, mint a jobb fényerő és megbízhatóság.