内部湿度屏障层,以提高微型发光二极管的高湿度可靠性,不需要封装
Optics express
|October 20, 2023
概括
原子层沉积的氧化 (Al2O3) 薄膜作为微型发光二极管 (迷你LED) 中有效的内部防潮屏障. 这在恶劣的环境条件下提高了设备的寿命.
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
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 微型发光二极管 (迷你LED) 容易因潮湿进入而降解.
- 有效的封装对于提高迷你LED的可靠性和寿命至关重要.
研究的目的:
- 为了研究原子层沉积氧化 (Al2O3) 薄膜作为迷你LED中的内部水分屏障的有效性.
- 评估Al2O3屏障层对在加速老化条件下迷你LED的性能和耐用性的影响.
主要方法:
- 通过原子层沉积 (ALD) 将Al2O3薄膜纳入迷你LED结构.
- 测量不同厚度的Al2O3薄膜的水蒸气传递率 (WVTR).
- 在带有和没有Al2O3屏障的迷你LED上进行加速老化测试 (85°C/85%的相对湿度).
- 分析电流-电压 (I-V) 特性,并对降解进行视觉检查.
主要成果:
- 在≥40nm厚度下,Al2O3薄膜实现了≤10−4g/m2/day的水蒸气传递率 (WVTR).
- 带有40nmAl2O3层的迷你LED在1000小时的湿度测试后呈现微不足道的降解.
- 没有Al2O3的设备由于GaN表面分层而在500小时内失败,并显示了增加的序列电阻和理想系数.
结论:
- 用ALD沉积的Al2O3薄膜为迷你LED提供了强大的内部防潮屏障.
- Al2O3屏障显著提高了迷你LED的可靠性和运行稳定性.
- 这种方法提供了一个简单的,轻量级的解决方案,用于有效的迷你LED封装.


