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物理学报 2020年第19期69卷 324-347页

作者：潘祚坚陈志忠焦飞詹景麟陈毅勇陈怡帆聂靖昕赵彤阳邓楚涵康香宁李顺峰王琦张国义沈波北京大学物理学院人工微结构与介观物理国家重点实验室北京100871 北京大学物理学院核物理与核技术国家重点实验室北京100871 北京大学东莞光电研究院东莞523808

随着显示技术的不断发展,高度微型化和集成化成为显示领域主要的发展趋势.微米发光二极管(lightemitting diode,LED)显示是一种由微米级半导体发光单元组成的阵列显示技术,在亮度、分辨率、对比度、能耗、使用寿命、响应速度和稳定性等... 详细信息

随着显示技术的不断发展,高度微型化和集成化成为显示领域主要的发展趋势.微米发光二极管(lightemitting diode,LED)显示是一种由微米级半导体发光单元组成的阵列显示技术,在亮度、分辨率、对比度、能耗、使用寿命、响应速度和稳定性等方面相比于液晶显示和有机发光二极管显示均具有巨大的优势,应用前景十分广阔,同时也被视为下一代显示技术.目前商用的5G通信技术与显示领域的虚拟现实、增强现实和超高清视频等技术的结合,将进一步推动微米LED显示产业的发展.在面临发展机遇的同时,微米LED显示领域也存在着一些基础科学技术问题需要解决.本文主要总结了微米LED显示从2000年以来的一些研究进展,重点介绍了微米LED显示在外延生长和芯片工艺两方面存在的主要问题和可能的解决方案.在外延生长方面主要介绍了缺陷控制、极化电场控制和波长均匀性等研究进展,芯片工艺方面主要介绍了全彩色显示、巨量转移和检测技术等进展情况,并对微米LED显示在这两方面的发展趋势进行了讨论.

关键词：微米发光二极管显示外延芯片检测

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红色发光二极管微显示器的制作与特性表征

红色发光二极管微显示器的制作与特性表征

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作者：刘苏阳南昌大学

学位级别：硕士

平板显示器是支撑信息技术的重要元件。发光二极管(LED)以其高亮度、低功耗、体积小、使用寿命长等优点,目前被广泛用于照明。随着移动计算技术的不断发展,人们追求更小型化的器件代替目前广泛使用的智能手机,如可穿戴智能眼镜,这样就... 详细信息

平板显示器是支撑信息技术的重要元件。发光二极管(LED)以其高亮度、低功耗、体积小、使用寿命长等优点,目前被广泛用于照明。随着移动计算技术的不断发展,人们追求更小型化的器件代替目前广泛使用的智能手机,如可穿戴智能眼镜,这样就需要采用集成度更高的微显示技术。微显示器是指显示屏对角线尺寸小于1英寸,分辨率大于1000 PPI(每英寸1000个像素)的器件。应用于照明的大功率LED器件典型尺寸为1 mm ×1 mm,而制作微显示器件的典型像素尺寸约为10μm × 10 μm,这就要求制作微显示器相关的外延片品质及制作设备等与LED照明产业的不同。现阶段微显示技术已经成为了移动计算技术研究的热点之一。LED微显示器除了继承LED照明的优点外,还拥有高分辨率、高色彩饱和度等优点,被称为终极显示技术。目前蓝、绿光LED微显示器件以GaInN材料为主。而红光LED微显示器以AlGaInP四元合金材料为主,根据有源区材料中所含Al、Ga、In组分比例的不同,其禁带宽度也不同,范围在1.9 eV～2.3 eV。用AlGaInP材料生长外延片时,一般选择与其晶格匹配的GaAs单晶作为衬底,受制于砷化镓衬底具有可见光吸光,且导热性差,所以AlGaInP材料的发光器件在制作过程中都会选择合适的工艺去除GaAs衬底。有文献报道先把AlGaInP外延材料转移到蓝宝石衬底上,再去除GaAs衬底,然后刻蚀出AlGaInP发光像素台面(mesa),形成N型接触电极,之后将N型发光像素接触电极与主动驱动电路的N型电极键合,这是当前制作反极性红色发光二极管器件的典型结构。而GaInN材料蓝、绿光器件的主动驱动电路采用的是P型电极键合像素电路的结构,所以上述器件将与蓝、绿光器件驱动电路不兼容。本论文的主要研究内容是采用新的器件制作方法,可以兼容蓝、绿光的有源主动驱动电路,采用先去除砷化镓衬底,然后再制作发光像素的方式进行。开发了具有正极性倒装结构的红色LED微显示器件,报道了制作器件的基本工艺流程以及器件的光电特性。该微显示器件的显示尺寸为9.6 mm × 5.4 mm(对角线0.42英寸),它的分辨率为480 × 270,像素尺寸为20μm × 20μm,像素密度为1300 PPI(pixelsper inch)。当加载的正向驱动电压约为1.4 V时,该器件开启并发光,驱动电压为4.0 V时,电流密度达82 A/cm2,光谱峰值波长为624 nm,色坐标 CIE 1931 为(0.699,0.301),光通量为 0.018 1m,发光效率为 0.1 lm/W。

关键词：红色发光二极管微米发光二极管微显示器光学性能电学性能

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