红色LED的低效率和低良率一直是MicroLED高成本的两个关键瓶颈之一。 MicroLED红光效率,颜色和成本的三个关键问题已成为主要MicroLED制造商的紧迫问题。近来,红灯问题的解决方案继续在国内外听到。尽管这些解决方案尚未开始大规模生产应用,但是它们无疑为将来重新定义可能性提供了选择。最近,国外媒体报道说,剑桥大学的一家分公司Porotech宣布推出基于其独特的GaN生产技术的首款产品,它也是世界上第一种商业化的本地红色LED外延材料MicroLED应用。传统的红色LED主要基于AlInGaP材料。由于大的载流子扩散长度和高的表面复合速度,随着器件尺寸的减小,它们的效率急剧下降。 Porotech的生产过程可以创造出一种新型的多孔GaN半导体材料,该公司表示将重新定义这种可能性。 Porotech首席执行官兼联合创始人朱彤彤说:“采用GaN基材料技术的Micro-LED显示器被广泛认为是唯一能够提供足够的亮度和效率来满足AR要求的显示器。使用AR眼镜,预计将有一天。更换智能手机-或至少减少我们与口袋中设备的交互-对于开发先进材料以提高性能至关重要。” “大量传输和低红光效率是当前MicroLED开发面临的两个关键瓶颈。”中国科学院院士,南昌大学副校长,国家硅基LED工程技术研究中心主任蒋凤义认为,目前的红光材料使用的磷化镓效率低且质地脆,也是第二代半导体材料。蒋凤义院士认为,磷化镓红光可以通过较小的MiniLED来通过,但是进入MicroLED时,当前的磷化镓红光遇到了挑战。特别是在将来,MicroLED将朝着灵活和可折叠的方向发展,而目前的红光根本无法满足。最近,蒋凤仪院士的研究小组在2020年第8卷的《光子学研究》(PhotonicsResearch)第8卷,第11期中介绍了其最新开发的高效基于InGaN的橙红色LED的结果。据了解,这项工作是基于氮化镓技术。在硅衬底上,引入氮化铟镓红光量子阱和黄光量子阱交替生长的方法,结合V-pit技术,从而大大减轻了高In组分在红光量子阱中的偏析。问题。基于V形p-n结和量子阱带隙工程,极大地提高了红光量子阱中的辐射复合率。使用该技术已成功制备了一系列高效的基于InGaN的橙红色LED。当发射波长为594、608和621nm时,功率转换效率分别为30.1%,24.0%和16.8%。与先前报道的相同波段的InGaN基LED的结果相比,整体的发光效率提高了大约十倍。可以理解的是,当前的RGBLED由两种材料组成:红色LED由磷化铟镓(InGaP)制成,蓝色和绿色LED由氮化铟镓(InGaN)半导体制成。将两种材料系统集成到Mini / MicroLED中非常困难。第三代半导体氮化镓材料的使用已成为解决红光效率和可靠性问题的可靠选择之一。包括HC Semitek在内的LED芯片公司在红光芯片领域也取得了某些突破。据华灿光电副总裁李鹏博士介绍,就红光MiniLED芯片技术而言,华灿已经开发出了高键合率的转移和键合工艺。并设计了顶部损伤保护层,优化了材料沉积工艺,提高了薄膜质量,并保证了不会造成顶部损伤的风险。据了解,HC Semitek的红色MicroLED目前的效率也达到了国际领先水平,可以为不同的转移方法提供各种类型的MicroLED样品。 Leyard的Saphlux还在2019年发布了NPQD MicroLED,并开发了世界上第一个基于纳米多孔GaN材料(NPQD)的高效量子点颜色转换MicroLED,解决了红光效率,颜色,成本的三个关键问题。从市场上了解到的消息表明,一方面,各种制造商正在提高红光产量。