单立体集成全基于GaN的μLED显示器通过选择性区域再生长来显示

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 半导体设备 半导体设备
• 光电学是指光电子产品.

背景情况:

• 微LED (μLED) 显示器提供了卓越的性能,但面临着整合挑战.
• 微LED与驱动电路的单体集成,如高电子移动性晶体管 (HEMT),对于紧和高效的显示器至关重要.
• 化 (GaN) 是一个有前途的材料,用于高亮度和高效的光电子设备.

研究的目的:

• 为了演示一个基于全GaN的μLED显示器,其中包含HEMT和μLED像素的单体集成.
• 优化选择性区域再生方法,以改善μLED晶体质量和设备性能.
• 评估显示器的成像能力和整体性能指标.

主要方法:

• 利用选择性区域再生来实现GaN HEMT和μLEDs的单体集成.
• 制造了一个20x20单色的μLED-HEMT显示器,具有80μm的像素距.
• 应用了四甲基氧化物 (TMAH) 处理和氧化 (Al2O3) 表面被动化,以减轻干蚀伤害和非辐射重组.

主要成果:

• 在μLED-HEMT中实现了最大光输出功率36.2W/cm2和3.36%的峰值外部量子效率 (EQE).
• 使用定制设计的驱动电路板,成功展示了"HKUST"的图像显示.
• 在重新生长的μLED中观察到更好的晶体质量,有助于增强光电子性能.

结论:

• 使用选择性区域再生制造的全GaN μLED-HEMT显示器显示出高性能显示应用的巨大潜力.
• 优化的制造工艺,包括表面处理,通过减少重组损失,有效地提高μLED性能.
• 这种综合方法可以创建紧的,高分辨率的显示器,具有出色的成像能力.