Menurut laporan media asing, University of California, Santa Barbara (UCSB) mengumumkan bahawa ia telah menunjukkan buat kali pertama cip LED mikro merah berasaskan InGaN dengan saiz kurang daripada 10 mikron, dan diukur pada wafer. Kecekapan kuantum keluar (EQE) adalah 0.2%.
Meningkatkan kecekapan kuantum luaran masih mempunyai cara yang panjang untuk pergi
Sebelum ini, syarikat bahan semikonduktor Perancis Soitec, yang mempunyai keupayaan untuk menghasilkan cip INGaN berasaskan Micro LED yang berpangkalan di InGaN, mengeluarkan peranti LED Mikro merah berasaskan 50 mikron pada tahun 2020. Walau bagaimanapun, Shubhra Pasayat, jurucakap pasukan UCSB, menegaskan bahawa Soitec Tiada data mengenai kecekapan kuantum luaran telah dikeluarkan.
Pasayat berkata bahawa MICRO LEDs lebih kecil daripada 10 mikron adalah kritikal kepada pengkomersialan industri LED Mikro yang berdaya maju. Pada masa yang sama, sebagai tambahan kepada saiz kecil, kecekapan kuantum luaran cip LED Mikro mestilah sekurang-kurangnya 2-5% untuk memenuhi keperluan paparan LED Mikro.
Walau bagaimanapun, kecekapan kuantum luaran cip LED Mikro merah berasaskan InGaN yang dipaparkan oleh UCSB kali ini hanya 0.2%. Sehubungan itu, Pasayat berkata secara terang-terangan bahawa walaupun hasil penyelidikan semasa pasukan itu jauh daripada mencapai matlamat, kerja penyelidikan berkaitan telah memasuki peringkat awal dan kemajuan substantif boleh dijangkakan pada masa akan datang.
Matlamat seterusnya pasukan UCSB adalah untuk meningkatkan kecekapan kuantum luaran cip Micro LED cahaya merah. Ia kini merancang untuk meningkatkan kualiti bahan-bahan dan memperbaiki langkah-langkah pengeluaran.
Prospek aplikasi bahan InGaN boleh dijangka
Perlu diingat bahawa pasukan UCSB sedang mengkaji LED Mikro merah berasaskan InGaN dan bukannya LED Mikro merah berasaskan AlGaInP, terutamanya kerana kecekapan yang terakhir biasanya berkurangan apabila saiznya berkurangan. Pasayat mendedahkan bahawa, setakat ini, saiz minimum cip LED Mikro merah berasaskan AlGaInP adalah 20 mikron, dan kecekapan kuantum luaran tidak diketahui.
Difahamkan, LED merah semasa kebanyakannya diperbuat daripada bahan AlGaInP, dan kecekapan mereka adalah setinggi 60% atau lebih di bawah saiz cip biasa. Walau bagaimanapun, apabila saiz cip dikurangkan kepada susunan mikrometer, kecekapan akan jatuh secara drastik di bawah 1%.
Di samping itu, dalam proses pemindahan besar-besaran, kelemahan bahan AlGaInP juga jelas.
Pemindahan besar-besaran memerlukan bahan untuk mempunyai kekuatan mekanikal yang baik untuk mengelakkan retak semasa pemilihan cip dan penempatan, manakala sifat mekanikal bahan AlGaInP yang lemah akan menambah masalah baru untuk pemindahan besar-besaran.
Sebaliknya, filem InGaN mempunyai kelebihan seperti jurang jalur lebar boleh laras, dan mempunyai prospek aplikasi yang luas dalam bidang cahaya yang kelihatan, dan paparan warna penuh Micro LED adalah salah satu aplikasi yang paling berpotensi.
Dilaporkan bahawa bahan InGaN mempunyai kestabilan mekanikal yang lebih baik dan panjang peresap lubang yang lebih pendek, dan serasi dengan LED hijau dan biru berasaskan InGaN, jadi ia adalah pilihan yang lebih baik untuk LED Mikro merah.
Perlu diingat bahawa pasukan Ahli Akademik Jiang Fengyi mengumumkan penemuan penyelidikan dalam LEDs oren-merah berasaskan InGaN yang berkeupayaan tinggi pada tahun lepas. Hasil penyelidikan juga membuktikan bahawa bahan InGaN akan mempunyai potensi besar dalam pengeluaran cip piksel cahaya merah untuk aplikasi paparan.
Di samping itu, UCSB dan Seoul Viosys telah menjalankan penyelidikan mengenai trend perubahan dalam kecekapan kuantum luaran MICRO LEDs yang lebih kecil daripada 5 mikron saiz. Berdasarkan hasil penyelidikan, mereka percaya bahawa LED mikro merah berasaskan InGaN dijangka membantu mengeluarkan paparan LED Mikro bersaiz penuh bersaiz kecil.
Pada masa sama, kedua-dua pihak berharap dapat mempromosikan penggunaan LED Mikro berasaskan InGaN yang lebih kecil dalam bidang paparan mewah seperti telefon pintar, cermin mata AR dan TV 4K melalui faktor seperti kecerahan dan kebolehpercayaan yang lebih baik.