据国外媒体compoundsemiconductor日前报道，加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校（UCSB）的研究人员声称已首次展示了尺寸小于10μm的基于InGaN的红色Micro LED。他们的工作包括对晶圆上外部量子效率（EQE）的测量-值为0.2%。

该团队的微型Micro LED将帮助开发基于这些设备以及绿色和蓝色表亲的显示器。与现有技术相比，由大量微型LED形成的屏幕有望提供更高的对比度，更高的亮度和更快的响应时间。

在发布UCSB之前，Soitec率先缩小了基于InGaN的红色Micro LED的规模，该设备在2020年报告了尺寸为50μm的器件。UCSB团队发言人Shubhra Pasayat指出，Soitec没有给出EQE的数字。

Pasayat认为UCSB团队设定的新基准是一个重要的里程碑：“对于可行的商业化，10微米以下的Micro LED非常必要。”

Pasayat认为，除了尺寸如此之小之外，Micro LED还需要具有至少2%至5%的EQE才能在显示器中使用。尽管UCSB团队距离该目标还很遥远，但工作尚处于起步阶段，可以预期会有实质性的改进。

图像是在5 A cm -2的驱动电流下拍摄的。

West-coast团队正在寻求基于InGaN的红色MicroLED，而不是由AlGaInP和相关合金制成的红色MicroLED，因为后者系列的尺寸依赖于效率降低，这与高表面重组速度和更长的载流子扩散长度有关。除了只能通过侧壁钝化部分解决的这个问题之外，由于AlGInP型MicroLED的载流子在较小的势垒高度上泄漏，因此随着温度升高，效率会下降，从而阻碍了基于AlGInP的MicroLED的工作。迄今为止，此类设备的最 佳结果是20μm的尺寸。没有给出EQE的数字。

UCSB的成功取决于多孔GaN伪衬底上器件的增长。该基础具有顺应性，可减少在基于InGaN的器件中发出红光的富铟有源区中的应变。

通过在MOCVD室中装入蓝宝石衬底并沉积2μm厚的无意掺杂的GaN层，然后沉积800 nm厚的硅掺杂的GaN层和100 nm厚的无意掺杂的帽盖，开始制造MicroLED。在刻蚀800纳米厚的GaN层之前，干法蚀刻定义了11μmx 11μm的瓷砖图案。

所得的多孔GaN伪衬底为LED结构提供了柔顺的基础，该结构具有三个3 nm厚的In 0.26 Ga 0.74 N量子阱，每个阱均覆盖有1.5 nm厚的Al 0.45 Ga 0.55 N帽盖和11 nm厚的GaN障碍。通过使用电子束蒸发在p型层上添加110 nm厚的铟锡氧化物欧姆接触形成MicroLED，然后转向反应离子蚀刻以定义6μmx 6μm的有源区，并用Al钝化结构2 O 3，然后添加金属触点。

在5 A cm -2下驱动器件时，晶圆上测量显示在646 nm处有一个峰值。对于使用相同工艺但在蓝宝石上生产的对照，在相同的电流密度下，峰值在590 nm处。Pasayat及其同事将发射波长的显着差异归因于铟在多孔GaN伪衬底上生长的量子阱中更有效地掺入。

在10 A cm -2的驱动下，Micro LED的EQE峰值为0.202％。封装应将这一数字提高到0.6%以上。将电流提高到100 A cm -2，将光输出提高到76 nW，对应于2.1 W mm -2－该输出功率密度刚好超过尺寸为20μm的最 佳AlGaInP Micro LED。

团队的下一个目标是提高其设备的EQE。Pasayat表示：“我们正在计划改善材料质量以及制造步骤，”