微縮化發(fā)光二極管（Micro-LED）是在傳統(tǒng)發(fā)光二極管（LED）的基礎(chǔ)上通過(guò)臺(tái)面刻蝕實(shí)現(xiàn)的微縮化、陣列化發(fā)光二極管。與常規(guī)LED相比,具有高電流密度、高光輸出密度、高響應(yīng)頻率、高響應(yīng)帶寬和電流擴(kuò)展均勻等優(yōu)勢(shì),在光顯示、可見(jiàn)光通訊、光鑷及神經(jīng)醫(yī)療等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景。在光顯示領(lǐng)域中,Micro-LED顯示技術(shù)與傳統(tǒng)液晶顯示（LCD）、有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）等顯示技術(shù)相比,具有高亮度、高對(duì)比度、高分辨率、高可靠性、長(zhǎng)壽命、低能耗等優(yōu)勢(shì),被認(rèn)為是下一代光顯示技術(shù)。但隨器件尺寸減小至微米量級(jí),尺寸效應(yīng)、邊緣效應(yīng)、位錯(cuò)密度等因素會(huì)加劇器件性能退化。邊緣效應(yīng)主要表現(xiàn)為隨器件尺寸減小,臺(tái)面刻蝕所引入的側(cè)壁損傷對(duì)器件光電性能影響逐漸增大,減小器件側(cè)壁損傷是提高M(jìn)icro-LED器件性能有效方法。傳統(tǒng)通過(guò)干法刻蝕制備的LED器件都會(huì)不可避免地會(huì)引入隔離臺(tái)面,進(jìn)而引入一定程度的邊緣損傷,且隨器件尺寸減小,器件邊緣損傷占總器件面積比例會(huì)顯著增加,從而使器件有效工作面積減小。此外,一方面臺(tái)面刻蝕隔離會(huì)產(chǎn)生側(cè)壁懸掛鍵,導(dǎo)致器件反向漏電流增大;另一方面,臺(tái)面刻蝕還會(huì)引入深能級(jí)缺陷,形成非輻射復(fù)合中心,使... 

【文章來(lái)源】：長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

a)器件結(jié)構(gòu)示意圖b)器件掃描電鏡(SEM)觀察圖

第1章緒論4圖1.212μmMicro-LED器件光輸出-電流曲線2000年，該題組[24]制備了尺寸分別為9μm和12μm的Micro-LED陣列器件，圖1.3a)為器件表面掃描電鏡(SEM)觀察圖，該課題組制備的9μm、10μm的Micro-LED陣列器件具有共同p電極與n電極，其IV特性如圖1.3b)所示，可以看出，器件在20mA驅(qū)動(dòng)電流下陣列工作電壓分別為4.1V(@9μm)與4.4V(@12μm)。圖1.3c)為器件光輸出特性曲線，在20mA下，陣列器件光輸出功率分別為220μW(@9μm)及20μW(@12μm)。圖1.3a)器件SEM表面觀察圖b)器件I-V特性c)光輸出特性b)c)a)

第1章緒論5一年后，該課題組[25]又對(duì)藍(lán)光InGanN/GaN量子阱Micro-LED器件尺寸與器件開關(guān)特性的關(guān)系進(jìn)行了研究，如圖1.4所示。研究結(jié)果表明，8μmMicro-LED器件具有開關(guān)響應(yīng)時(shí)間為150ps，且開關(guān)響應(yīng)時(shí)間隨Micro-LED器件尺寸減小而降低，這是由于小尺寸Micro-LED器件表面復(fù)合增強(qiáng)所引起的。圖1.4a)Micro-LED與常規(guī)LED響應(yīng)速度對(duì)比b)器件尺寸對(duì)開關(guān)速度的影響2004年，Choi等人[26]為解決常規(guī)刻蝕器件導(dǎo)致金屬臺(tái)階覆蓋率問(wèn)題，通過(guò)優(yōu)化干法臺(tái)面刻蝕工藝制備出5μm尺寸的斜面?zhèn)缺谄骷鐖D1.5a)、b)所示，側(cè)壁角度在20-45°之間。器件實(shí)際發(fā)光效果如圖1.5c)、d)所示。圖1.5器件a)25°b)40°斜面?zhèn)缺谄骷㧟)陣列整體點(diǎn)亮d)尋址點(diǎn)亮2006年中國(guó)科學(xué)院的梁靜秋[27-28]等人采用濕法刻蝕的方法成功制備出16μm×16a)b)c)d)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于離子注入隔離的微縮化發(fā)光二極管陣列性能[J]. 高承浩,徐峰,張麗,趙德勝,魏星,車玲娟,莊永漳,張寶順,張晶.  物理學(xué)報(bào). 2020(02)
[2]基于器件結(jié)構(gòu)提高TADF-OLED器件的發(fā)光性能[J]. 劉婷婷,李淑紅,王文軍,劉云龍,都輝,王慶林,趙玲,高學(xué)喜.  發(fā)光學(xué)報(bào). 2020(01)
[3]微型曲面發(fā)光二極管陣列照度一致性研究[J]. 班章,梁靜秋,呂金光,梁中翥,馮思悅.  物理學(xué)報(bào). 2018(07)
[4]共軛聚合物中摻雜可溶性石墨烯對(duì)于OLED和OPV性能的影響[J]. 何家琪,何大偉,王永生,劉智勇.  物理學(xué)報(bào). 2013(17)
[5]p-GaN ICP刻蝕損傷研究[J]. 龔欣,呂玲,郝躍,李培咸,周小偉,陳海峰.  半導(dǎo)體學(xué)報(bào). 2007(07)
[6]LED陣列的設(shè)計(jì)和制作工藝研究[J]. 梁靜秋,李佳,王維彪.  液晶與顯示. 2006(06)
[7]高性能雙穩(wěn)態(tài)向列相液晶顯示器[J]. 郭建新,郭海成.  物理學(xué)報(bào). 2000(10)

博士論文
[1]基于MEMS技術(shù)的集成LED微陣列器件研究[D]. 包興臻.中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所 2017

碩士論文
[1]LED微顯示集成陣列芯片的設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 尹悅.中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所） 2011



本文編號(hào)：3313243