清华新闻网4月28日电 近日，清华大学电子工程系盛兴筹商组设备了一种基于叠层式红、绿、蓝三色（RGB）小型发光二极管（micro-LED）的器件阵列狡计，可用于全彩色照明和显现。该筹商通过探索外延剥离和回荡印刷技能，竣事了基于不同单晶III-V族半导体的薄膜micro-LED在垂直方进取的异质集成。同期，通过狡计具有波长聘请透过的光学薄膜当作micro-LED之间的界面层白虎 美穴，提高了器件的发光遵循和放射性能。这种新颖的策略简略竣事可见光全隐秘的可孤苦寻址戒指的动态图案化显现，为下一代新式显现系统提供新的阶梯。
图1. 堆叠RGB micro-LED阵列的倡导图
跟着智能可衣服建立、增强执行和捏造执行等新兴科技的兴起，高端显现技能已成为市集的进犯需求。比较于基于液晶和有机LED器件的显现技能，基于无机半导体材料的micro-LED显现具有亮度高、寿命长、能耗低、反映速率快等特质，是下一代新式显现技能的有劲竞争者。有关词，无机micro-LED显现技能仍然濒临包括巨量器件集成在内的诸多要道技能坚苦，此外，micro-LED尺寸的减小也会带来器件性能恶化和制造难度增多等问题。
图2.堆叠RGB micro-LED阵列的暗示图和什物图
本职责暴虐了一种叠层RGB micro-LED结构，与传统并列摈弃的RGB器件结构比较，在同等器件尺寸下，叠层结构比并列结构可将显现分手率进步三倍，不仅提高了器件的发光性能，也裁汰了制备历程中对加工精度的条目。基于外延剥离和回荡印刷的智商，将基于不同无机III-V族单晶半导体结构的薄膜式micro-LED，包括铟镓磷基（InGaP）红光LED、铟镓氮基（InGaN）绿光和蓝光LED（尺寸~100μm2，厚度~5μm）异质集成，酿成垂直堆叠结构。此外，该狡计还在堆叠结构中镶嵌了一个具有波长聘请性反射的薄膜界面层，以进步器件的光输出遵循。策划锻真金不怕火的平面化工艺，制当作可孤苦寻址戒指的有源发光阵列，竣事可见光波段全隐秘的多色显现。
图3.堆叠RGB micro-LED器件的发光相片和电致发光性能
图案化可动态调控的叠层RGB micro-LED显现阵列解释了垂直堆叠结构狡计的可行性，这些阵列带有孤苦的电斗殴电极，用于LED的可孤苦戒指。该叠层设策略略有望膨胀到大界限显现阵列，也可被用来探索其在生物医学等其他领域的运用。
图4.用于显现的图案化RGB micro-LED阵列
该驱散近期发表于《好意思国科学院院报》（Proceedings of the National Academy of Sciences USA），题为“面向全色显现的叠层小型LED阵列”（Transfer-printed， tandem microscale light-emitting diodes for full-color display）。论文的通信作家为清华大学电子系副培植盛兴，第一作家为电子系博士生李丽珠，配合者来自于清华电子系、化学系、材料学院，成皆辰显光电公司，中科院苏州纳米技能与仿生筹商所等单元。本职责赢得了国度当然科学基金、清华大学改日芯片技能高精尖翻新中心、北京信息科学与技能国度筹商中心等风光复旧。
论文衔接：
https://www.pnas.org/content/118/18/e2023436118
供稿：电子系
剪辑：李华山
审核：吕婷白虎 美穴