최근 국내 언론 보도에 따르면 한국광기술원(KOPTI)은 효율적이고 미세한 마이크로 LED 기술 개발에 성공했다고 발표했다.마이크로 LED의 내부 양자 효율은 칩 크기나 주입 전류 밀도의 차이에 관계없이 90% 범위 내에서 유지됩니다.

20μm 마이크로 LED 전류-전압 곡선 및 발광 이미지(이미지 제공: KOPTI)

이번 마이크로 LED 기술은 광반도체디스플레이학과 백종협 박사팀, 류웅렬 박사가 이끄는 조간세미(ZOGAN Semi)팀, 한양대학교 나노광전자공학과 심종인 교수팀이 공동으로 개발했다.마이크로 LED에서 칩 크기 축소와 주입 전류 증가로 인해 발광 효율이 급격히 감소하는 문제를 해결한 제품이다.

크기가 20μm 미만인 마이크로 LED는 발광 효율이 급격히 감소할 뿐만 아니라 디스플레이 패널 구동에 필요한 낮은 전류 범위(0.01A/cm² ~ 1A/cm²) 내에서 상당한 비방사 재결합 손실을 나타내는 것으로 나타났습니다. .현재 업계에서는 칩 측의 패시베이션 공정을 통해 이 문제를 부분적으로 완화하고 있지만 근본적으로 문제를 해결하지는 않습니다.

20μm, 10μm 청색 마이크로 LED의 내부양자효율(IQE)은 전류밀도에 따라 달라집니다.

KOPTI는 연구팀이 새로운 구조를 구현해 에피택셜층의 변형을 줄이고, 발광 효율을 향상시켰다고 설명한다.이 새로운 구조는 외부 전기장이나 구조에서 마이크로 LED의 물리적 응력 변화를 억제합니다.결과적으로 마이크로 LED 크기가 더 작아지더라도 새로운 구조는 표면 비방사 재결합 손실을 크게 줄이면서 패시베이션 공정 없이도 높은 발광 효율을 유지합니다.

팀은 청색, 질화 갈륨 녹색 및 적색 장치에서 효율적이고 미세한 마이크로 LED 기술의 적용을 성공적으로 검증했습니다.미래에 이 기술은 풀컬러 질화갈륨 마이크로 LED 디스플레이를 생산할 수 있는 잠재력을 갖고 있습니다.