על פי דיווחים בתקשורת הזרה, אוניברסיטת קליפורניה, סנטה ברברה (UCSB) הודיעה כי הוכיחה לראשונה שבבי LED מיקרו אדום מבוססי InGaN בגודל של פחות מ -10 מיקרון, ונמדדה על ופלים. היעילות הקוונטית היוצאת (EQE) היא 0.2%.
לשיפור היעילות הקוונטית החיצונית עדיין יש עוד דרך ארוכה
בעבר, חברת חומרי המוליכים למחצה הצרפתית Soitec, שיש לה את היכולת לייצר שבבי מיקרו LED אדומים מבוססי InGaN, שיחררה בשנת 2020 מכשירי מיקרו LED אדומים מבוססי 50 מיקרון InGaN. עם זאת, שוברה Pasayat, דובר צוות UCSB, ציין כי סויטק אין נתונים על יעילות קוונטית חיצונית שוחרר.
Pasayat אמר כי נוריות מיקרו קטנות מ 10 מיקרון הם קריטיים למסחור קיימא של תעשיית LED מיקרו. במקביל, בנוסף לגודל הקטן, היעילות הקוונטית החיצונית של שבב ה-Micro LED חייבת להיות לפחות 2-5% כדי לעמוד בדרישות של צג ה-Micro LED.
עם זאת, היעילות הקוונטית החיצונית של שבב המיקרו LED האדום מבוסס InGaN המוצג הפעם על ידי UCSB היא רק 0.2%. בהקשר זה אמר פאסאייט בכנות כי למרות שתוצאות המחקר הנוכחיות של הצוות רחוקות מלהגיע ליעד, עבודת המחקר הרלוונטית נכנסה לשלב הראשוני וצפויה התקדמות מהותית בעתיד.
המטרה הבאה של צוות UCSB היא לשפר את היעילות הקוונטית החיצונית של שבב LED מיקרו אור אדום. כיום היא מתכננת לשפר את איכות החומרים ולשפר את שלבי הייצור.
ניתן לצפות לסיכויים ליישום חומרים של InGaN
ראוי גם לציין כי צוות UCSB לומד נוריות מיקרו אדום מבוסס InGaN במקום נוריות מיקרו אדומות מבוססות AlGaInP, בעיקר משום שהיעילות של האחרון בדרך כלל פוחתת ככל שהגודל פוחת. פאסאיט חשף כי עד כה, הגודל המינימלי של שבבי מיקרו LED אדומים מבוססי AlGaInP הוא 20 מיקרון, והיעילות הקוונטית החיצונית אינה ידועה.
מובן כי נוריות אדום הנוכחי עשויים בעיקר מחומרים AlGaInP, ואת היעילות שלהם הוא גבוה ככל 60% או יותר תחת גודל השבב הרגיל. עם זאת, כאשר גודל השבב מצטמצם לסדר המיקרומטרים, היעילות תרד באופן דרסטי מתחת ל-1%.
בנוסף, בתהליך העברת ההמונים, החסרונות של חומרי AlGaInP ברורים גם.
העברה המונית דורשת את החומר יש כוח מכני טוב כדי למנוע פיצוח במהלך קטיף שבב ומיקום, בעוד תכונות מכניות עניים של חומר AlGaInP יוסיף בעיות חדשות להעברה המונית.
לעומת זאת, לסרטי InGaN יש יתרונות כגון מרווחי פס רחבים מתכווננים, ויש להם סיכויי יישום רחבים בשדה האור הנראה, וצג מיקרו LED בצבע מלא הוא אחד היישומים הפוטנציאליים ביותר.
הוא דיווח כי חומר InGaN יש יציבות מכנית טובה יותר אורך דיפוזיה חור קצר יותר, והוא תואם InGaN מבוסס ירוק וכחול מיקרו נוריות, ולכן היא בחירה טובה יותר עבור נוריות מיקרו אדום.
ראוי לציין כי צוות של האקדמי ג'יאנג Fengyi הודיעה פריצת דרך מחקר יעילות גבוהה InGaN מבוסס כתום אדום נוריות בשנה שעברה. תוצאות המחקר הוכיחו גם כי לחומרי InGaN יהיה פוטנציאל גדול בייצור שבבי פיקסל באור אדום עבור יישומי תצוגה.
בנוסף, UCSB ו סיאול Viosys ערכו מחקר על המגמה של שינויים ביעילות הקוונטית החיצונית של נוריות מיקרו קטנות מ 5 מיקרון בגודל. בהתבסס על תוצאות המחקר, הם מאמינים כי נורות LED מיקרו אדום מבוסס InGaN צפויים לסייע בייצור צגים קטנים יותר בצבע מלא מיקרו LED.
במקביל, שני הצדדים מקווים לקדם את השימוש ב-Micro LED קטנים יותר מבוססי InGaN בשדות תצוגה יוקרתיים כגון טלפונים חכמים, משקפי AR ותלוכות 4K באמצעות גורמים כגון בהירות ואמינות משופרות.