由于InGaN具有可調(diào)的寬頻帶間隙，在Micro-LED全彩顯示中的應(yīng)用前景廣闊。當(dāng)前LED技術(shù)面臨著兩大挑戰(zhàn)：1.大量轉(zhuǎn)讓技術(shù)；2.缺少高效可靠的紅光Micro-LED芯片。
現(xiàn)有的紅光LED都是用AlGaInP材料制成，在一般芯片尺寸下，效率可達(dá)60%以上。但是，當(dāng)芯片的尺寸縮小到微米量級時，它的效率會大大低于1%。另外，AlGaInP的機(jī)械強(qiáng)度較弱，轉(zhuǎn)移量大，在抓片和放置過程中容易產(chǎn)生裂紋。
該材料具有較好的機(jī)械穩(wěn)定性和較短的孔洞擴(kuò)散長度，并且與InGaN基綠光、藍(lán)光Micro-LED相兼容，是Micro-LED紅光芯片較理想的材料。但I(xiàn)nGaN基紅光量子阱存在著嚴(yán)重的銦偏析問題，使紅光量子阱中的非輻射成分增多，效率降低。InGaN基紅光LED的功率轉(zhuǎn)換效率在過去20年的研究中不足2.5%。銦偏析問題是InGaN基紅光LED發(fā)展的嚴(yán)重障礙。如何解決銦偏析問題，是制備高效的InGaN基紅光LED的關(guān)鍵。
南昌大學(xué)江風(fēng)益院士課題組日前在《PhotonicsResearch》2020年第8卷第11期上發(fā)表了他們最新研發(fā)的高光效InGaN基橙-紅光LED測試結(jié)果。
本研究以硅襯底氮化鎵技術(shù)為基礎(chǔ)，引入銦鎵氮紅光量子阱與黃光量子阱交替生長的方法，并采用V形坑技術(shù)，可有效地緩解紅光量子阱中高In組偏析問題。在此基礎(chǔ)上，利用V型p-n結(jié)和量子基帶隙工程，進(jìn)一步提高了紅光量子阱中的輻射復(fù)合率。利用這一技術(shù)成功制備出一系列高效的InGaN基橙-紅光LED，利用InGaN的黃色LED結(jié)構(gòu)，研究了InGaN基橙-紅LED。
不是把所有黃色的QW都改成橙色，而是提出一個優(yōu)化后的QW結(jié)構(gòu)，只把9個黃色QW中的2個改成橙色。結(jié)果表明，采用優(yōu)化結(jié)構(gòu)的LED效率更高，其WPE在0.8A/cm2波長608nm時可達(dá)24.0%，而采用橙色QW后，其性能提高，活性組分減少。
以優(yōu)化后的QW結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，開發(fā)了一系列高效的橙色和紅色I(xiàn)nGaN發(fā)光二極管，其峰值波長在594nm到621nm之間，相應(yīng)的WPE為0.8A/cm2，比以前報道的同一波段的InGaN基LED光效率提高大約10倍。
研究者們認(rèn)為，基于InGaN的紅色LED材料的質(zhì)量與微型顯示器的要求非常接近。由于微型LED芯片技術(shù)的發(fā)展，以及材料的進(jìn)一步改進(jìn)，相信在不久的將來，基于InGaN的紅色LED可以用于微型顯示器。
溫馨提示：內(nèi)容僅供信息傳播，供參考.
來源：中國照明網(wǎng)
賽絲智能家居 
詢問賽絲
