Flux de processus de micro-LED verticales rouges sur substrat Si :(a) dépôt de différentes couches métalliques sur la plaquette Si, (b) dépôt de différentes couches métalliques sur la plaquette épitaxiale, (c) collage, (d) séparation du substrat GaAs de la structure LED, (e) exposition de la couche de n-GaAs, (f) gravure au plasma à couplage inductif et dépôt d'électrodes métalliques. Des images au microscope électronique à balayage de différentes tailles de puce sont présentées :(g) 160 µm, (h) 80 µm, (i) 40 µm, (j) 20 µm et (k) 10 µm. Le grossissement varie selon l'image. La ligne pointillée blanche est la zone d'émission de lumière LED. Sous. = substrat. MQW = puits multiquantique. Crédit :Résultats en physique (2022). DOI :10.1016/j.rinp.2022.105449
Les micro-LED ont été utilisées dans de nombreux domaines en raison de leurs performances supérieures, telles que les micro-affichages, la communication par la lumière visible, les biopuces optiques, les appareils portables et les biocapteurs. L'obtention d'une résolution élevée et d'une densité de pixels élevée est l'un des principaux défis techniques du travail avec des écrans à matrice de micro-LED, car cela nécessite des tailles de puces et des pas de pixel de plus en plus petits.
Dans une étude publiée dans Results in Physics , un groupe de recherche dirigé par le professeur Liang Jingqiu de l'Institut d'optique, de mécanique fine et de physique de Changchun (CIOMP) de l'Académie chinoise des sciences a étudié l'effet de taille des micro-LED rouges de phosphure d'indium et de gallium d'aluminium (AlGaInP) sur un substrat de silicium.
Les chercheurs ont adopté une formule de gravure à faible dommage et des substrats en silicium avec une meilleure dissipation thermique pour éviter les propriétés d'absorption de la lumière des substrats GaAs.
Les résultats expérimentaux montrent que les micro-LED plus petites ont un courant de fuite plus petit et une résistance série plus grande et peuvent supporter une densité de courant plus élevée sans l'effet d'encombrement actuel.
En raison du plus grand rapport périmètre/surface des micro-LED de petite taille, la recombinaison non radiative augmente, ce qui conduit à une efficacité quantique externe plus faible. Mais des micro-LED plus petites peuvent atténuer le problème du statisme d'efficacité à courant élevé.
De plus, en raison d'une meilleure dissipation thermique sous un courant d'injection élevé, les micro-LED plus petites (<80 μm) ont un décalage de longueur d'onde centrale plus petit.
Il convient de noter que le facteur idéal minimum local mesuré est cohérent pour différentes tailles de puces. Cela indique que l'effet de taille causé par la technologie de traitement peut être supprimé par le traitement des flancs.
Dans des conditions de densité de courant constante, le bord de la plus petite puce micro-LED est plus lumineux, car la longueur de propagation du courant de la plus petite micro-LED est relativement grande, ce qui entraîne une densité de courant plus élevée à la limite.
Les micro-LED rouges AlGaInP préparées sur un substrat de silicium avec une formule de gravure à faible dommage peuvent supprimer l'effet de taille causé par le processus. Ces résultats expérimentaux fournissent une base importante pour la conception et la fabrication de micro-LED rouges avec différentes tailles de pixels. Le cube réduit de moitié le statisme d'efficacité des diodes électroluminescentes InGaAlN
