缩小尺寸是电子产品中的大游戏。LED 技术的进步现在可以为新一代更小但仍然高分辨率的显示器打开大门。

沙特阿拉伯的研究人员创造了一种他们认为很有前景的微型 LED 技术——面积仅为 17 µm 2 的微型 LED 。该团队认为，强大的 LED 最终可用于手机和头戴式显示器。

平滑侧壁

过去，将 LED 缩小到微米级的尝试遇到了影响 LED 光发射的制造问题。这种 LED 微小而脆弱的侧壁中的缺陷会导致电流泄漏，从而降低光输出，特别是对于红色 microLED。这将功能性 LED 尺寸限制为不小于 400 µm 2。

新工作背后的团队通过找到解决侧壁泄漏的方法来正面解决问题。研究人员首先使用实验室几年前率先采用的金属有机气相外延 (MOVPE) 工艺小心地铺设氮化铟镓 (InGaN) 红色 LED 外延晶片。然后，他们使用标准光刻技术蚀刻出 10×10 阵列的 17×17-µm microLED 台面。

在最后一步中，该团队通过仔细监控的湿化学蚀刻工艺清理了红色 LED 的侧壁。化学蚀刻去除了通常会导致光损失的侧壁缺陷。研究人员通过一系列原子尺度评估来评估 LED，例如扫描和高分辨率透射电子显微镜。结果表明侧壁在制造后没有缺陷，这有助于包含和引导 LED 的光。  

随着侧壁的改进，新的微型 LED 相对于其他微型 LED 的光功率输出密度有了显着提高——从每平方毫米 1 毫瓦跃升至 1.76 毫瓦，红色微型LED的高强度输出是它的强项。

彩虹的所有颜色

研究人员还通过使用单色阵列实现了广泛的发射颜色，这证明了 LED 用于超高分辨率显示器的潜力。这是通过由 InGaN 制成的阵列实现的，它可以发出三种颜色——红色、绿色和蓝色——需要形成完整的彩虹。

未来，研究人员计划继续致力于提高 LED 的效率，并使其更小。