Prema izvješćima stranih medija, Sveučilište u Kaliforniji, Santa Barbara (UCSB) objavilo je da je prvi put demonstriralo crvene mikro LED čipove na bazi InGaN-a veličine manje od 10 mikrona, a mjereno na pločicama. Izlazna kvantna učinkovitost (EQE) je 0,2%.
Poboljšanje vanjske kvantne učinkovitosti još je dug put pred nama
Prethodno je francuska tvrtka za poluvodiče Soitec, koja ima mogućnost masovne proizvodnje crvenih Micro LED čipova na bazi InGaN-a, u 2020. godini izdala crvene Micro LED uređaje sa sjedištem u 50-mikronu InGaNU. Međutim, Shubhra Pasayat, glasnogovornica UCSB tima, istaknula je da soitec nema podataka o vanjskoj kvantnoj učinkovitosti.
Pasayat je rekao da su mikro LED diode manje od 10 mikrona ključne za održivu komercijalizaciju Mikro LED industrije. Istovremeno, osim male veličine, vanjska kvantna učinkovitost Micro LED čipa mora biti najmanje 2-5% kako bi se zadovoljili zahtjevi Micro LED zaslona.
Međutim, vanjska kvantna učinkovitost crvenog Micro LED čipa temeljenog na InGaN-u koji prikazuje UCSB ovaj put je samo 0,2%. U tom smislu, Pasayat je iskreno rekao da, iako su trenutni rezultati istraživanja tima daleko od postizanja cilja, relevantni istraživački rad ušao je u preliminarnu fazu i značajan napredak može se očekivati u budućnosti.
Sljedeći cilj UCSB tima je poboljšanje vanjske kvantne učinkovitosti mikro LED čipa s crvenim svjetlom. Trenutno planira poboljšati kvalitetu materijala i poboljšati proizvodne korake.
Mogu se očekivati izgledi za primjenu materijala inGaN-a
Također je vrijedno napomenuti da UCSB tim proučava crvene mikro LED diode temeljene na InGAN-u umjesto crvenih mikro LED dioda na bazi AlGaInP-a, uglavnom zato što se učinkovitost potonjeg obično smanjuje kako se veličina smanjuje. Pasayat je otkrio da je do sada minimalna veličina crvenih Micro LED čipova temeljenih na AlGaInP-u 20 mikrona, a vanjska kvantna učinkovitost nije poznata.
Podrazumijeva se da su trenutne crvene LED diode uglavnom izrađene od AlGaInP materijala, a njihova učinkovitost je čak 60% ili više ispod normalne veličine čipa. Međutim, kada se veličina čipa svede na redoslijed mikrometera, učinkovitost će drastično pasti ispod 1%.
Osim toga, u procesu masovnog prijenosa očiti su i nedostaci AlGaInP materijala.
Prijenos mase zahtijeva da materijal ima dobru mehaničku čvrstoću kako bi se izbjeglo pucanje tijekom branja i postavljanja čipova, dok će loša mehanička svojstva AlGaInP materijala dodati nove probleme masovnom prijenosu.
Nasuprot tome, InGaN filmovi imaju prednosti kao što su podesive široke praznine u pojasu i imaju široke izglede za primjenu u vidnom svjetlosnom polju, a Micro LED zaslon u punoj boji jedna je od najispromotnijih aplikacija.
Navodi se da InGaN materijal ima bolju mehaničku stabilnost i kraću duljinu difuzije rupa, a kompatibilan je sa zelenim i plavim Micro LED diodama na bazi InGaN-a, pa je bolji izbor za crvene Micro LED diode.
Važno je napomenuti da je tim akademika Jiang Fengyija prošle godine najavio istraživački iskorak u visokougrađenoj narančasto-crvenoj LED diodi sa sjedištem u InGanu. Rezultati istraživanja također su dokazali da će InGaN materijali imati veliki potencijal u proizvodnji piksela s crvenim svjetlom za prikaz aplikacija.
Osim toga, UCSB i Seoul Viosys proveli su istraživanje o trendu promjena u vanjskoj kvantnoj učinkovitosti Mikro LED dioda manjih od 5 mikrona. Na temelju rezultata istraživanja, vjeruju da se očekuje da će crvene mikro LED diode temeljene na InGaN-u pomoći u proizvodnji mikro LED zaslona manje veličine u punoj boji.
Istodobno, dvije strane nadaju se promicanju korištenja manjih Mikro LED dioda temeljenih na InGAN-u u vrhunskim područjima prikaza kao što su pametni telefoni, AR naočale i 4K televizori kroz čimbenike kao što su poboljšana svjetlina i pouzdanost.