从蓝色转变为红色以获得更好的Micro-LED

KAUST团队致力于提高红色Micro-LED的效率

由KAUST（阿卜杜拉国王科技大学）开发的新型微型LED可以有效地发出纯红色的光，并且可能有助于开发仅基于单个半导体的全彩色显示器。

可以通过组合红色，绿色和蓝色（RGB）微型LED来创建全彩色微型显示器。现在，由

Zhe Zhuang, Daisuke Iida 和 Kazuhiro Ohkawa组成的KAUST团队致力于开发更高效的红色LED。

LED的发射颜色取决于半导体的材料特性。例如，氮化物半导体可用于制造蓝色和绿色的微型LED，而磷化物半导体可用于制造红光。但是以这种方式组合不同的半导体会使RGB micro-LED的构造更加困难和昂贵。此外，随着芯片尺寸的缩小，磷化物微型LED的效率显著降低。

可以通过增加材料的铟含量来产生发红光的InGaN。但这会降低所得LED的效率，因为GaN和InGaN晶格不匹配，从而导致原子级缺陷。此外，在制造过程中引起的InGaN micro-LED侧壁损坏使新器件的效率降低。 “但我们已经进行了化学处理，以消除损伤并保持InGaN和GaN侧壁界面的高质量晶体质量，”Zhuang解释说。

zhang的团队创造了一系列边长为98或47微米的方形器件，并对其进行了特型表征。他们的47微米长的器件发出的峰值波长为626纳米的光被证明具有大约0.87％的外部量子效率，即每个注入该器件的电子从LED发射的光子数量。同样，红色微型LED的色纯度也是最佳的，因为它非常接近于工业标准Rec. 2020.中定义的原红色。

“下一步是用更小的芯片尺寸（可能低于20微米）来提高红色micro-LED的效率，”Zhuang说。 “然后我们希望将基于RGB氮化物的LED集成到全彩色显示器中。”

'Investigation of InGaN-based red/green micro-light-emitting diodes' by Zhe Zhuang et al; Optics Letters Vol. 46, Issue 8 (2021)