Podle zpráv zahraničních médií, University of California, Santa Barbara (UCSB) oznámila, že poprvé prokázala červené mikro LED čipy založené na InGaN o velikosti menší než 10 mikronů a měřené na desticích. Odchozí kvantová účinnost (EQE) je 0,2%.
Zlepšení externí kvantové účinnosti má před sebou ještě dlouhou cestu
Dříve francouzská společnost Soitec vyrábějící polovodičové materiály, která má schopnost sériově vyrábět červené Micro LED čipy na bázi InGaN, vydala v roce 2020 červená micro LED zařízení na bázi InGaN o hmotnosti 50 mikronů. Mluvčí týmu UCSB Shubhra Pasayat však poukázal na to, že společnost Soitec nezveřejnila žádná data o externí kvantové účinnosti.
Pasayat řekl, že Micro LED diody menší než 10 mikronů jsou rozhodující pro životaschopnou komercializaci odvětví Micro LED. Současně musí být kromě malé velikosti externí kvantová účinnost čipu Micro LED nejméně 2-5%, aby splňovala požadavky micro LED displeje.
Nicméně, vnější kvantová účinnost červeného Micro LED čipu založeného na InGaN zobrazeného UCSB tentokrát je pouze 0,2%. V tomto ohledu Pasayat upřímně řekl, že ačkoli současné výsledky výzkumu týmu zdaleka tohoto cíle zdaleka nejsou dosaženy, příslušná výzkumná práce vstoupila do předběžné fáze a v budoucnu lze očekávat podstatný pokrok.
Dalším cílem týmu UCSB je zlepšit vnější kvantovou účinnost čipu Micro LED červeného světla. V současné době plánuje zlepšit kvalitu materiálů a zlepšit výrobní kroky.
Lze očekávat, že vyhlídky na aplikaci materiálu InGaN
Stojí také za zmínku, že tým UCSB studuje červené micro LED diody založené na InGaN namísto červených mikro LED diod založených na AlGaInP, zejména proto, že účinnost těchto led diod obvykle klesá s tím, jak se snižuje velikost. Pasayat odhalil, že minimální velikost červených Micro LED čipů založených na AlGaInP je 20 mikronů a vnější kvantová účinnost není známa.
Rozumí se, že současné červené LED diody jsou většinou vyrobeny z materiálů AlGaInP a jejich účinnost je až 60% nebo více při normální velikosti čipu. Když je však velikost čipu snížena na pořadí mikrometrů, účinnost drasticky klesne pod 1%.
Kromě toho jsou v procesu hromadného přenosu zřejmé také nevýhody materiálů AlGaInP.
Přenos hmoty vyžaduje, aby materiál měl dobrou mechanickou pevnost, aby se zabránilo praskání během vychystávání a umísťování třísek, zatímco špatné mechanické vlastnosti materiálu AlGaInP přidají nové problémy k přenosu hmoty.
Naproti tomu filmy InGaN mají výhody, jako jsou nastavitelné mezery v širokém pásmu, a mají široké vyhlídky na aplikaci ve viditelném světelném poli a celobarevný displej Micro LED je jednou z nejgupatelnějších aplikací.
Uvádí se, že materiál InGaN má lepší mechanickou stabilitu a kratší délku difúze otvorů a je kompatibilní se zelenými a modrými micro LED diodami na bázi InGaN, takže je lepší volbou pro červené Micro LED.
Stojí za zmínku, že tým akademika Ťiang Fengyiho oznámil v loňském roce průlom ve výzkumu vysoce účinných oranžově červených LED diod založených na InGaN. Výsledky výzkumu také prokázaly, že materiály InGaN budou mít velký potenciál při výrobě čipů pixelů červeného světla pro zobrazovací aplikace.
Kromě toho UCSB a Soul Viosys provedly výzkum trendu změn vnější kvantové účinnosti Micro LED menší než 5 mikronů. Na základě výsledků výzkumu se domnívají, že se očekává, že červené mikro LED diody založené na InGaN pomohou vyrábět menší plnobarevné micro LED displeje.
Obě strany zároveň doufají, že podpoří používání menších led diod Micro založených na InGaN ve špičkových zobrazovacích polích, jako jsou chytré telefony, AR brýle a televizory 4K, prostřednictvím faktorů, jako je lepší jas a spolehlivost.