具有足够功率的氮化铝镓深紫外微发光二极管(micro-light-emitting diodes, micro-LEDs)开发,一直是主要挑战之一,这尤其限制了这些器件的各种应用。
今日,香港科技大学Feng Feng等、南方科技大学刘召军Zhaojun Liu等,在Nature Photonics 上发文,已经开发了先进的制造工艺,以演示高效270nm深紫外UVC微发光二极管LED,以及具有高分辨率的大尺寸深紫外UVC微发光二极管LED显示器,以用于无掩模光刻。
光学和电学表征了尺寸从3µm到100μm的深紫外UVC微发光二极管LED,以评估这些新兴器件。3μm器件实现了5.7%峰值外量子效率和396Wcm–2最大亮度。每英寸2,540个像素的并联深紫外UVC微发光二极管LED阵列,具有背面反射层,表现出了发射均匀性和准直性。分辨率为320×140的深紫外UVC微发光二极管Micro-LED显示器专为无掩模光刻应用而设计,利用定制的集成电路驱动器,实现了最佳性能。
深紫外UVC微发光二极管LED和深紫外UVC微型显示器,提供了足够的剂量,以在数秒内完全曝光光致抗蚀剂膜,这是由于增强的电流扩展均匀性、提升的热分散和优异的光提取效率。这项工作会开辟一条无掩模光刻的道路,并产生半导体行业的革命性发展。
图1:制造深紫外ultraviolet,UVC微发光二极管light-emitting diode,LED。
图2:独立深紫外UVC微发光二极管LED表征。
图3:并联深紫外UVC微发光二极管LED阵列。
图4:深紫外UVC微发光二极管LED显示器及其在图案转移上的应用。
文献链接
Feng, F., Liu, Y., Zhang, K. et al. High-power AlGaN deep-ultraviolet micro-light-emitting diode displays for maskless photolithography. Nat. Photon. (2024).
https://doi.org/10.1038/s41566-024-01551-7
https://www.nature.com/articles/s41566-024-01551-7