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韩国研究团队开发外延新技术，可望解决Micro LED效率下降问题

MicroLEDDisplay

2023-03-28

导读：重新研究了Micro LED（μLED）的效率下降现象，并发现可通过外延结构工程从根本上解决问题

3月22日消息，韩国科学技术院（KAIST）电气电子工程系Sang Hyeon Kim教授的研究团队，重新研究了Micro LED（μLED）的效率下降现象，并发现可通过外延结构工程从根本上解决问题。

据悉，Micro LED的制造需通过刻蚀工艺，将晶圆上生长的外延结构切割成圆柱体或长方体形状而形成，刻蚀工艺同时伴随着基于等离子体的制造工艺。然而，这些等离子体会在Micro LED像素制造过程中在像素侧壁形成缺陷。

随着像素尺寸变小和分辨率的提高，像素的表面积与体积比增加，加工过程中出现的器件侧壁缺陷将进一步降低Micro LED的器件效率。目前，已有大量侧壁缺陷减轻或去除的相关研究，但这种方法的效果有限，且必须在外延结构生长完成的后处理阶段进行。

针对上述问题，Sang Hyeon Kim教授研究团队发现，在Micro LED器件运行期间，基于外延结构，流向Micro LED侧壁的电流存在差异。通过该发现，该团队构建了一种对侧壁缺陷不敏感的外延结构，以解决Micro LED器件小型化导致效率降低的问题。

此外，与现有外延结构相比，本次提出的结构使Micro LED器件在运行时所产生的热量减少了约40%，这对于超高分辨率Micro LED显示器的商业化具有重要意义。

由具有不同厚度量子势垒（ quantum barriers）的外延结构制成的Micro LED在电流运行时的电致发光分布图像

相同光量下不同外延结构的器件热分布图

按尺寸优化的外延结构所制造的μLED器件的归一化外量子效率

Sang Hyeon Kim 教授表示，这项技术的发展对于找出Micro LED效率下降的原因具有重要意义，效率下降是Micro LED微型化面临的障碍，通过外延结构的设计可以解决这个问题，期待未来这项技术研究将应用于制造超高分辨率显示器上。

这项研究已于3月17日发表在《自然》期刊上。

此外，据外媒今日消息，三星已与韩国科学技术院KAIST（Korea Advanced Institute of Science & Technology）达成合作，将联合开发VR及其他可穿戴设备用的Micro LED，借此在Micro LED市场上取得优势。

据了解，KAIST目前已开发一项超高分辨率LED显示器的核心制备技术，通过聚焦离子束实现了0.5微米的LED像素。

来源：LEDinside