GaN基320×256Micro-LED微显示阵列制备与特性研究

摘要

Micro-LED显示技术具有高效率、高亮度、高可靠性及刷新速度快等特点.其中,由于第三代宽禁带半导体具有的显著材料特性优势,GaN基Micro-LED器件在理论上具有更高的输出效率和更好的可靠性,从而在可见光通信(visible light communication）和有机激光泵浦(organic laser pumping）等对Micro-LED工作电流密度要求较高的应用领域具有明显的应用优势.本工作通过自主优化设计成功实现了GaN基320*256蓝光Micro-LED微显示阵列的制备，在对器件进行的系列电学特性表征中，阵列像素点之间呈现出较高的电学特性一致性。为了进一步研究器件在高电流密度工作条件下的稳定性，在3.2 kA/cm2的大电流密度下进行了器件可靠性表征，器件的发光强度最终呈现出与测试时间近似线性关系的退化趋势，经推算得出器件发光强度衰退至初始强度90%的时间达到156小时。其中，器件退化应主要由结内产生的以非辐射复合中心为主的缺陷所致，通过器件在工作不同时间后I-V特性的变化，即器件关态情况下的漏电上升可以验证这一退化机制。