7 月 1 日，韓國(guó)三星先進(jìn)技術(shù)研究院與首爾國(guó)立大學(xué)的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《NATURE》（自然）上發(fā)表了一項(xiàng)極具突破性的 MicroLED 研究成果。該團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出直徑僅 1.5 微米的高效紅光 InGaN 基 MicroLED，其峰值外量子效率（EQE）達(dá)到 6.5%，峰值波長(zhǎng)為 649nm，并且具備柔性特性。這一成果有望突破 AR、VR 等元宇宙設(shè)備在微型化、高清化顯示方面的關(guān)鍵瓶頸，為相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展注入強(qiáng)大動(dòng)力。​

    具有不同ALD鈍化層的紅光納米LED的光致發(fā)光(PL)和電致發(fā)光(EL)(圖片來(lái)源：NATURE)

    在技術(shù)突破方面，研究團(tuán)隊(duì)采用了 1nm 厚的外延氮化鋁（AlN）鈍化層技術(shù)，通過(guò)氬等離子體輔助原子層沉積（ALD）工藝，在 MicroLED 側(cè)壁形成了單晶 AlN 薄膜。這種超薄鈍化層能夠有效減少非輻射復(fù)合，成功解決了傳統(tǒng)紅光 MicroLED 在尺寸縮小至 5 微米以下時(shí)效率驟降的難題。對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果令人矚目，該技術(shù)使光致發(fā)光強(qiáng)度提升了 2.5 倍，發(fā)光衰減時(shí)間延長(zhǎng)了 4 倍，其性能遠(yuǎn)超傳統(tǒng)的二氧化鉿（HfO₂）或三氧化二鋁（Al₂O₃）鈍化層。相關(guān)的具有不同 ALD 鈍化層的紅光納米 LED 的光致發(fā)光（PL）和電致發(fā)光（EL）圖片也在《NATURE》上公布（圖片來(lái)源：NATURE）。​

    柔性e-AlN鈍化紅色Micro LED的器件轉(zhuǎn)移(圖片來(lái)源：NATURE)

    為了實(shí)現(xiàn) MicroLED 的柔性顯示，研發(fā)團(tuán)隊(duì)將 MicroLED 陣列倒裝鍵合到聚酰亞胺（PI）基板，通過(guò)精準(zhǔn)控制界面附著力，實(shí)現(xiàn)了硅襯底的無(wú)剝離移除，最終獲得了厚度不足 20μm 的柔性器件。測(cè)試結(jié)果顯示，這種柔性紅光 MicroLED 在彎曲狀態(tài)下依然能夠保持穩(wěn)定發(fā)光，且亮度均勻性良好。柔性 e-AlN 鈍化紅色 Micro LED 的器件轉(zhuǎn)移相關(guān)圖片同樣來(lái)自《NATURE》。​

    研究團(tuán)隊(duì)表示，此次成果成功突破了紅光 MicroLED 在效率與尺寸、剛性基板方面的限制。其 1.5μm 的發(fā)光尺寸和 6.5% 的 EQE，能夠滿足超高密度（>5000ppi）顯示的需求，可廣泛應(yīng)用于 AR 眼鏡甚至電子隱形眼鏡等下一代設(shè)備。未來(lái)，通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化銦鎵氮外延層和集成驅(qū)動(dòng)電路，有望提升效率均勻性，加速全彩柔性 MicroLED 顯示的商業(yè)化進(jìn)程。​