Segons informes de mitjans estrangers, la Universitat de Califòrnia, Santa Bàrbara (UCSB) va anunciar que ha demostrat per primera vegada xips micro LED vermells basats en InGaN amb una mida inferior a 10 micres i mesurats en hòsties. L’eficiència quàntica de sortida (EQE) és del 0,2%.
La millora de l’eficiència quàntica externa encara té molt per recórrer
Anteriorment, l’empresa francesa de materials semiconductors Soitec, que té la capacitat de produir xips Micro LED vermells basats en InGaN, va llançar dispositius Micro LED vermells basats en InGaN de 50 micres el 2020. No obstant això, Shubhra Pasayat, portaveu de l’equip UCSB, va assenyalar que Soitec No s'han publicat dades sobre l'eficiència quàntica externa.
Pasayat va dir que els micro LEDs menors de 10 micres són fonamentals per a la comercialització viable de la indústria del micro LED. Al mateix temps, a més de la mida petita, l’eficiència quàntica externa del xip Micro LED ha de ser com a mínim del 2-5% per complir els requisits de la pantalla Micro LED.
Tot i això, l’eficiència quàntica externa del xip Micro LED vermell basat en InGaN que mostra UCSB aquesta vegada és només del 0,2%. En aquest sentit, Pasayat va dir francament que, tot i que els resultats actuals de la investigació de l’equip estan lluny d’assolir l’objectiu, el treball de recerca pertinent ha entrat en la fase preliminar i es pot esperar un progrés substancial en el futur.
El següent objectiu de l’equip UCSB és millorar l’eficiència quàntica externa del xip Micro LED de llum vermella. Actualment té previst millorar la qualitat dels materials i millorar els passos de producció.
Es poden esperar perspectives d'aplicació de material InGaN
També val la pena assenyalar que l’equip d’UCSB està estudiant micro LEDs vermells basats en InGaN en lloc de micro LEDs vermells basats en AlGaInP, principalment perquè l’eficiència d’aquest últim sol disminuir a mesura que disminueix la mida. Pasayat va revelar que, fins ara, la mida mínima dels xips Micro LED vermells basats en AlGaInP és de 20 micres i no es coneix l'eficiència quàntica externa.
S'entén que els LEDs vermells actuals estan fabricats majoritàriament amb materials AlGaInP, i la seva eficiència és del 60% o més per sota de la mida normal del xip. No obstant això, quan la mida del xip es redueix a l'ordre dels micròmetres, l'eficiència baixarà dràsticament per sota de l'1%.
A més, en el procés de transferència massiva, els desavantatges dels materials AlGaInP també són evidents.
La transferència de massa requereix que el material tingui una bona resistència mecànica per evitar esquerdes durant la col·locació i col·locació d’encenalls, mentre que les pobres propietats mecàniques del material AlGaInP afegiran nous problemes a la transferència de massa.
En canvi, les pel·lícules InGaN tenen avantatges com ara buits de banda ampla ajustables i tenen àmplies possibilitats d’aplicació en el camp de llum visible, i la pantalla a tot color Micro LED és una de les aplicacions més potencials.
S'ha informat que el material InGaN té una millor estabilitat mecànica i una longitud de difusió de forats més curta i és compatible amb els micro LEDs verds i blaus basats en InGaN, de manera que és una opció millor per als micro LED vermells.
Val a dir que l'equip de l'acadèmic Jiang Fengyi va anunciar l'any passat un avanç en la investigació de LEDs vermells taronja basats en InGaN d'alta eficiència. Els resultats de la investigació també van demostrar que els materials InGaN tindran un gran potencial en la producció de xips de píxels de llum vermella per a aplicacions de visualització.
A més, UCSB i Seoul Viosys han dut a terme investigacions sobre la tendència dels canvis en l’eficiència quàntica externa dels micro LEDs de mida inferior a 5 micres. Segons els resultats de la investigació, creuen que s’espera que els micro LEDs vermells basats en InGaN ajudin a la fabricació de pantalles Micro LED a tot color de mida més petita.
Al mateix temps, les dues parts esperen promoure l’ús de micro LEDs basats en InGaN més petits en camps de visualització de gamma alta com telèfons intel·ligents, ulleres AR i televisors 4K mitjançant factors com la brillantor i la fiabilitat millorades.