وفقًا لتقارير حديثة من وسائل الإعلام الكورية الجنوبية، أعلن معهد كوريا لتكنولوجيا الفوتونيات (KOPTI) عن نجاح تطوير تقنية Micro LED عالية الكفاءة والدقة. يمكن الحفاظ على الكفاءة الكمية الداخلية لـ Micro LED ضمن نطاق 90%، بغض النظر عن حجم الشريحة أو اختلاف كثافات تيار الحقن.

صورة منحنى التيار والجهد والانبعاث لمصباح LED صغير 20 ميكرومتر (حقوق الصورة: KOPTI)

طُوِّرت تقنية Micro LED هذه بالتعاون بين فريق الدكتور جونغ هيوب بايك من قسم شاشات أشباه الموصلات البصرية، وفريق ZOGAN Semi بقيادة الدكتور وونغ ريول ريو، والبروفيسور جونغ إن شيم من قسم الإلكترونيات الضوئية النانوية بجامعة هانيانغ. يُعالج هذا المنتج مشكلة الانخفاض السريع في كفاءة انبعاث الضوء في مصابيح Micro LED نتيجةً لتقلص أحجام الرقائق وزيادة تيارات الحقن.

وُجد أن مصابيح LED الدقيقة التي يقل حجمها عن 20 ميكرومتر لا تشهد انخفاضًا سريعًا في كفاءة انبعاث الضوء فحسب، بل تُظهر أيضًا خسائر كبيرة في إعادة التركيب غير الإشعاعي ضمن نطاق التيار المنخفض (من 0.01 أمبير/سم² إلى 1 أمبير/سم²) اللازم لتشغيل لوحات العرض. حاليًا، تُخفف الصناعة هذه المشكلة جزئيًا من خلال عمليات التخميل على جانب الشريحة، ولكنها لا تُحل المشكلة جذريًا.

تختلف الكفاءة الكمية الداخلية (IQE) لمصباح LED الصغير الأزرق مقاس 20 ميكرومتر و10 ميكرومتر وفقًا لكثافة التيار

يوضح KOPTI أن فريق البحث قد خفّض الضغط في الطبقة الفوقية وحسّن كفاءة انبعاث الضوء من خلال تطبيق هيكل جديد. يُخفّف هذا الهيكل الجديد من تفاوتات الإجهاد الفيزيائي لمصباح LED الصغير تحت أي مجال كهربائي خارجي أو هيكل. ونتيجةً لذلك، حتى مع حجم أصغر لمصباح LED الصغير، يُقلّل الهيكل الجديد بشكل كبير من خسائر إعادة التركيب السطحي غير الإشعاعي، مع الحفاظ على كفاءة عالية لانبعاث الضوء دون الحاجة إلى عمليات التخميل.

نجح الفريق في التحقق من صحة تطبيق تقنية Micro LED عالية الكفاءة والدقة في الأجهزة الزرقاء، وأجهزة نتريد الغاليوم الخضراء، وأجهزة الأحمر. وفي المستقبل، تتمتع هذه التقنية بإمكانية إنتاج شاشات Micro LED ملونة بالكامل من نتريد الغاليوم.