近日，外媒报道，日本名城大学与沙特阿卜杜拉国王科技大学（kaust）共同研发了像素密度为330ppi的单片叠层全彩rgb氮化镓铟（gainn）micro led阵列。据悉，在micro led外延制造阶段，研究团队通过金属有机气相外延 (movpe)技术，分两个阶段在 gan 基板上生长 rgb micro led阵列材料。其中，蓝光和绿光层由名城大学团队负责生长，最后的红光阶段由kaust团队负责生长，rgb层间由隧道结 (tunnel junctions,tj) 分隔。
led 多重堆叠结构的横截面示意图,图源：semiconductor today
对于氮化镓铟材料的应用，研究人员解释到，对于可见光谱里的红光效率，氮化镓铟已取得了新的进展，此外，氮化镓铟led的发光效率受micro led尺寸缩小的影响较小；在红光led结构中的n型gan层和有源层之间插入蓝光氮化镓铟超晶格和氮化镓铟sqw，可提高红光led的发射效率。
在外延制造完成后，该材料被制作成密度为330ppi的rgb 像素（如下图）。 micro led的尺寸为73μm x 20μm，器件台面尺寸为35μm x 15μm。
micro led阵列工艺流程示意图,图源：semiconductor today
经研究人员测试，从基板侧收集到的数据显示，在电流密度为50a/cm²下的蓝-绿-红 micro led 电致发光 (el) 光谱的峰值波长分别为486nm、514nm 和 604nm（图 3）。相应的半峰全宽 (fwhm) 为 29nm、31nm 和 52nm，这些数值与单独制造的led器件数值相似。
蓝-绿-红 micro led电致发光 (el) 光谱,图源：semiconductor today
而在 10a/cm²的注入电流下，绿光micro led的光输出功率 (lop) 几乎达到 0.8 μw，红光和蓝光的lop分别小于0.2μw和0.1μw。据行家说display不完全统计，今年以来，已有多家技术厂商和高校科研机构加速投入叠层式micro led的研究当中，以此推动全彩高清micro led微显示器的发展。
《2023元宇宙led显示应用调研白皮书》显示，叠层式 micro led 不仅可实现全彩，并且提高了性能，同时也提高了传输过程的效率。转移过程中的步骤将其减少了三分之二（就转移步骤数量而言），同时可以在单个晶圆上完成所有过程；是目前micro led 微显示技术的关注技术之一。
三色堆叠技术，来自：《2023元宇宙led显示应用调研白皮书》
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