名古屋大学实现更高效、更明亮的Micro LED显示屏
有望降低LED生产的成本和对环境的影响，同时提高可XR眼镜等应用的性能
（映维网Nweon 2024年11月28日）从智能手机到家庭照明，LED在现代生活中无处不在。但今天的LED有一个主要的限制：当你尝试通过增加功率来提升它们的亮度时，效率会降低。
不过，日本名古屋大学的一组研究人员现在已经找到了一种解决方案：可以在保持LED效率的同时使其更亮。他们的研究有望降低LED生产的成本和对环境的影响，同时提高可XR眼镜等应用的性能。
InGaN LED代表着全球最高效的光源，但它们通常是在低功率水平下工作。为了获得更亮的光，必须增加它们的功率。然而，增加功率会导致其效率下降。
克服效率下降的一种方法是增加LED的面积，但这同时意味着你需要更大的芯片。所以，从晶圆中得到的LED更少，而结果是更高的生产成本和更大的环境影响。
针对这个问题，日本名古屋大学团队通过倾斜InGaN层并将晶圆切割成不同的方向来减少效率下降，从而改变所得晶体的性质。以这种方式改变的最重要属性称为“极化”。
尽管人们已经对低极化的倾斜取向进行了超过15年的研究，但使所制造的InGaN LED效率一直低于标准高极化LED的一半。
名古屋大学团队在研究中发现，只有当它指向与标准LED相同的方向时，较低的极化才有所帮助。利用这一发现，他们在低成本的蓝宝石衬底上以所谓的（101̅3）取向生长LED。其中，这种取向具有较低的极化，但方向与标准LED相似。实验显示，（101̅3）LED在更高功率下显示出更高的效率。
这一发现为制造商开发下一代LED技术提供了创新途径，帮助实现更高效、更明亮的Micro LED显示屏，更高的电流密度能力，以及更快的开关速度。
不过，团队指出了相关的局限性：“未来的研究不太可能找到更好的取向，特别是蓝宝石衬底，因为只有两个倾斜方向适合它。然而，有其他方法可以在蓝宝石甚至硅上制造缺陷更少的（101̅3）LED。但到目前为止，在蓝宝石或硅上实现的其他方向更差，因为它们要么天生粗糙，要么增加极化量。”
