通过NH₃等离子体预处理提高高分辨率显示器的GaN微发光二极管的光学效率和发光度

科学领域:

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

背景情况:

• 基于化 (GaN) 的微型发光二极管 (微型LED) 是增强现实/虚拟现实 (AR/VR) 显示器的关键,因为其高分辨率,亮度和低功耗.
• 小型微型LED的效率下降,对于高像素每英寸 (PPI) 显示器至关重要,是由于侧墙缺陷造成的.

研究的目的:

• 研究使用氨 (NH3) 血预处理来减少GaN微型LED的侧壁缺陷.
• 为了提高小型微LED设备的外部量子效率 (EQE) 和亮度.

主要方法:

• 开发了氨 (NH3) 血预处理工艺,并应用于GaN微型LED.
• 使用X射线光电子光谱 (XPS) 来分析NH3等离子处理后的GaN表面.
• 与未经处理的设备和 (H2) 血预处理的性能比较.

主要成果:

• NH3血预处理有效地减少了侧壁缺陷,从而改善了EQE和亮度.
• 一个10微米的微LED实现了20.2%的峰值EQE,比未经处理的设备提高了33.8%.
• 10微米装置的亮度在200 A/cm2时达到1.64 × 10^7 cd/m^2,增加了49%.

结论:

• NH3血预处理是一种可行的方法,可以减轻小尺寸的GaN微型LED侧墙缺陷.
• 这种技术显著提高了显示应用中微型LED的效率和亮度.
• 该研究提供了关于NH3等离子体与GaN表面相互作用的机制的见解.