利用MOCVD隧道结提高InGaN Micro LED效率

Micro LED的发光效率会随着尺寸微缩而下降，从而导致检测与维修问题增多，这是Micro LED面临的关键技术难题之一。鉴于此，相关技术研究员尝试在外延片生产阶段提高Micro LED的效率。

据报道，加州大学圣塔芭芭拉分校（University of California, Santa Barbara，UCSB）携手诺贝尔奖得主中村修二先生（Shuji Nakamura）最近发表了一篇论文，描述了一种利用外延隧道结（Epitaxial Tunnel Junctions, TJs）制备高性能InGaN Micro LED的方法。

图片来源： Li et al. 2020

据悉，该论文发表在《光学快报》上，标题为《通过MOCVD选择性区域生长技术生长具有外延隧道结的InGaN Micro LED的与尺寸无关的低电压》（Size-independent Low Voltage of InGaN Micro-light-emitting Diodes with Epitaxial Tunnel Junctions Using selective Area Growth by Metalorganic Chemical Vapor Deposition），描述了通过MOCVD选择性区域生长法（SAG）制备具有外延隧道结Micro LED的研究结果。

InGaN隧道结LED具有高效低光衰的特点，并且采用MOCVD生长能够轻易扩大规模以实现量产。但是，生长隧道结LED具有挑战性，因此，UCSB研究团队采用选择性区域生长技术来攻克具有外延隧道结Micro LED现阶段的技术问题。

图片来源： Li et al. 2020

论文显示，UCSB团队使用在PPS上生长的蓝色InGaN LED外延片来实现隧道结的再生长。没有使用SAG技术以及使用SAG技术制备的具有隧道结Micro LED的发光均匀性对比如上图，包含20μm、40μm、60μm、80μm、100μm。此外，使用SAG技术还降低了具有隧道结Micro LED的正向电压，并提高了效率。

具体而言，研究团队描述了通过MOCVD生长的具有隧道结GaN基Micro LED的最低正向电压。使用SAG技术制备的具有隧道结Micro LED的正向电压与尺寸无关，在 20 A/cm2时为3.24-3.31 V，与普通MOCVD生长的具有隧道结Micro LED相比，改善显著。另外，研究团队还观察到其输出功率与封装器件的外量子效率也得到提高。这些研究结果均表明SAG技术在实现MOCVD生长隧道结方面潜力无限。（LEDinside Janice编译）