灯具安装报价明细表？首尔Viosys和美国加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校探索缩小Micro LED直径的影响

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首尔Viosys和美国加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校探索缩小Micro led直径的影响

2022-04-07    

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　　美国加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校(UCSB)和首尔Viosys一直在探索缩小绿色和蓝色氮化铟镓(InGaN)Micro LED直径的影响[Jordan M. Smith等，应用。物理 Lett。，vol116，p071102，2022]。由于尺寸缩小是由于器件外面的非辐射复合导致，LED中的外部量子效率(EQE)通常会降低。

　　UCSB / Viosys团队发现蓝色装备具有显著的这种效果，然则绿色LED受到的影响较小。现实上，在LED直径小于10μm的情形下，绿色装备比蓝色装备的效率更高。

　　研究职员还建议，与尺度的商用铝镓铟磷化物(AlGaInP)产物相比，红色InGaN LED可能具有类似的直径交织效应。人们会期望红色InGaN LED遭受更高的载流子定位效应，从而进一步降低外面复合速率(SRV)。

　　该团队讲述说：“红色AlGaInP的SRV甚至高于蓝色InGaN的SRV，而红色InGaN的SRV低于绿色InGaN的SRV。因此，很可能在红色的AlGaInP和红色的InGaN微型LED之间存在类似的EQE交织，其中InGaN器件将以较小的尺寸胜出。”

　　研究职员希望，诸如提高亮度和可靠性，降低功耗，延伸使用寿命以及缩小InGaN micro-LED尺寸等因素，将导致4K电视，智能手机和增强现实(AR)眼镜的显示应用。

　　该团队讲述：“只管有商业需求，但对于5μm以下的台面尺寸，没有Micro-LED EQE趋势的报道。”

　　研究职员开发了一种团结干法蚀刻工艺，从而无需准确的单独步骤(图1)。介电孔是通过自瞄准湿式底切蚀刻形成的。该历程最先于在LED外延晶片上毯式沉积30nm的铟锡氧化物(ITO)透明导体，300nm的二氧化硅(SiO 2)和200nm的氮化硅(SiN)。

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图1：LED制造：(a)毯式ITO / SiO2 / SiN沉积; (b)干台面蚀刻; (c)选择性的SiO2底切; (d)钝化溅射沉积; (e)SiO2剥离; (f)干法蚀刻钝化和形成接触/探针垫。

　　图1：LED的制造：(a)毯式ITO / SiO 2 / SiN沉积;(b)干台面蚀刻;(c)选择性的SiO 2 底切;(d)钝化溅射沉积;(e)SiO 2剥离;(f)干法蚀刻钝化和形成接触/探针垫。

　　使用干蚀刻来界说台面，同时使用缓冲的氢氟酸(HF)溶液选择性地底切SiO 2。通过溅射250nm氧化铝(Al 2 O 3)提供钝化。剥离工艺 使用蒸气HF 选择性去除了SiO 2质料。Al 2 O 3的干法蚀刻露出了n-GaN接触层。最后，使用电子束蒸发和剥离手艺施加反射性600/100 / 600nm铝/镍/金(Al / Ni / Au)通俗触点/探针板。

　　制造是在设计用于绿色(532nm波长)和蓝色(467nm)LED的c面蓝宝石上的商用外延质料上举行的。圆形LED的直径局限从1μm到30μm。一次运行即可制造装备，以限制每次运行历程转变的影响。输出光被网络在器件的蓝宝石侧。

　　随着直径减小到5μm，蓝色LED的EQE下降，但在1-5μm局限内保持大致相同的水平(图2)。相比之下，绿色LED在整个1-30μm的直径局限内显示出较小的性能下降。

图2：对于(a)蓝色和(b)绿色波长，1-30μm器件的EQE与对数电流密度。 显示了具有最高丈量峰值EQE的装备的效果。

　　图2：对于(a)蓝色和(b)绿色波长，1-30μm器件的EQE与对数电流密度。显示了具有最高丈量峰值EQE的装备的效果。

　　蓝色器件也显示出向峰值EQE值的电流密度增添的转变。同样，绿色LED峰值电流密度显然不受影响。

　　就峰值EQE值而言，两种器件在10-30μm直径局限内均具有相当稳固的性能，蓝色LED性能的主要下降跨越1-10μm局限。现实上，绿色器件在10μm直径以下显示出优异的峰值EQE。

　　研究职员谈论说：“这种交织征象异常显着，由于众所周知，块状绿色InGaN质料的内部量子效率(IQE)低于蓝色。” IQE较低的缘故原由是质料质量较低，部门缘故原由是维持铟含量所需的生长温度较低，以及InGaN和周围的GaN层之间的应变增添。其他因素包罗来自化学键的差分别子性子的内建电场，这些离子键抑制辐射重组(量子限制的斯塔克效应)，以及由于InGaN合金因素的不平均性，载流子局部化导致的俄歇型重组增添。

　　研究职员将载流子定位作为直径较小的绿色LED的较岑岭值EQE的可能注释。由于载流子被俘获/局域化，因此它们不太可能流传到LED外面，从而阻止了一条通往非辐射复合的途径。

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