Micro LED的發(fā)光效率會隨著尺寸微縮而下降，從而導致檢測與維修問題增多，這是Micro LED面臨的關(guān)鍵技術(shù)難題之一。鑒于此，相關(guān)技術(shù)研究員嘗試在外延片生產(chǎn)階段提高Micro LED的效率。據(jù)報道，加州大學圣塔芭芭拉分校（University of California, Santa Barbara，UCSB）攜手諾貝爾獎得主中村修二先生（Shuji Nakamura）最近發(fā)表了一篇論文，描述了一種利用外延隧道結(jié)（Epitaxial Tunnel Junctions, TJs）制備高性能InGaN Micro LED的方法。
圖片來源： Li et al. 2020
據(jù)悉，該論文發(fā)表在《光學快報》上，標題為《通過MOCVD選擇性區(qū)域生長技術(shù)生長具有外延隧道結(jié)的InGaN Micro LED的與尺寸無關(guān)的低電壓》（Size-independent Low Voltage of InGaN Micro-light-emitting Diodes with Epitaxial Tunnel Junctions Using Selective Area Growth by metalorganic Chemical Vapor Deposition），描述了通過MOCVD選擇性區(qū)域生長法（SAG）制備具有外延隧道結(jié)Micro LED的研究結(jié)果。
InGaN隧道結(jié)LED具有高效低光衰的特點，并且采用MOCVD生長能夠輕易擴大規(guī)模以實現(xiàn)量產(chǎn)。但是，生長隧道結(jié)LED具有挑戰(zhàn)性，因此，UCSB研究團隊采用選擇性區(qū)域生長技術(shù)來攻克具有外延隧道結(jié)Micro LED現(xiàn)階段的技術(shù)問題。
圖片來源： Li et al. 2020
論文顯示，UCSB團隊使用在PPS上生長的藍色InGaN LED外延片來實現(xiàn)隧道結(jié)的再生長。沒有使用SAG技術(shù)以及使用SAG技術(shù)制備的具有隧道結(jié)Micro LED的發(fā)光均勻性對比如上圖，包含20μm、40μm、60μm、80μm、100μm。此外，使用SAG技術(shù)還降低了具有隧道結(jié)Micro LED的正向電壓，并提高了效率。
具體而言，研究團隊描述了通過MOCVD生長的具有隧道結(jié)GaN基Micro LED的最低正向電壓。使用SAG技術(shù)制備的具有隧道結(jié)Micro LED的正向電壓與尺寸無關(guān)，在 20 A/cm2時為3.24-3.31 V，與普通MOCVD生長的具有隧道結(jié)Micro LED相比，改善顯著。另外，研究團隊還觀察到其輸出功率與封裝器件的外量子效率也得到提高。這些研究結(jié)果均表明SAG技術(shù)在實現(xiàn)MOCVD生長隧道結(jié)方面潛力無限。
