Verbesserung der fotoelektrischen Leistung von GaN-basierten Mikro-LEDs durch kristallplanbasierte Verfahren

Die Seitenwandschäden, die durch Trockenätzen verursacht werden, gehören zu den wichtigsten Problemen, die die Industrialisierung hoch effizienter Mikro-lichteinspeisender Dioden (LEDs) ernsthaft behindern. Leider stützt sich die aktuelle Forschung hauptsächlich auf traditionelle quadratische oder zylindrische Strukturen und ignoriert oft die Orientierung der Seitenwandkristallflächen. Um dieses Problem anzugehen, haben wir in dieser Arbeit Mikro-LEDs mit vollständig a-seitigen (Gerät-A) und vollständig m-seitigen (Gerät-M) hexagonalen Strukturen unterschiedlicher Größen hergestellt, wodurch die Beschränkungen traditioneller Strukturen überwunden wurden, und der detaillierte Einfluss der Seitenwandkristallorientierung, ohne eine Behandlung, unter Trockenätzen auf die optoelektronische Leistung von Mikro-LEDs wurde untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass Gerät-M eine niedrigere Dichte nichtradiativer Rekombinationszentren hat und eine überlegene fotoelektrische Leistung aufweist. In Bezug auf die elektrischen Eigenschaften hat Gerät-M einen kleineren zusätzlichen Widerstand, der durch ätzbedingte Schäden eingeführt wird, und eine niedrigere Einschaltspannung. Wenn der Radius des umschriebenen Kreises 10 μm beträgt, beträgt der Serienwiderstand von Gerät-M 165,8 Ω, was 21,2 % niedriger ist als der von Gerät-A. Was die optischen Eigenschaften betrifft, so wurde die äußere Quanteneffizienz (EQE) von Gerät-M erheblich verbessert. Wenn die Gerätegröße von 50 auf 10 μm reduziert wird, sinkt die Spitzen-EQE von Gerät-A von 15,69 % auf 15,03 %, und die Spitzen-EQE von Gerät-M sinkt von 16,18 % auf 15,09 %. Diese Arbeit bricht mit konventionellem Denken, schlägt die Ingenieurskunst der Seitenwandkristallflächen vor und offenbart deren Zusammenhang mit der Leistung und bietet damit eine neue Richtung für die Herstellung von Mikro-LEDs.