InGaN MicroLED 已准备好迎接黄金时代

在一个越来越被高清屏幕主导的世界里，从智能手表到体育场显示器，显示技术正在迅速发展，寻找最强大、可扩展和节能的平台的竞赛正在进行中。氮化铟镓（InGaN）纳米线 MicroLED 成为人们关注的焦点，这是下一代显示解决方案，其性能可能会超越 LCD、OLED 甚至当前的 MicroLED 技术。科学原理很简单：通过精心设计 InGaN 纳米线，研究人员可以生产出不仅超亮、持久，而且在整个 RGB 光谱中颜色可调的发光二极管。与传统材料不同，InGaN 具有高像素密度、快速响应时间、热稳定性和紧凑性，所有这些都对于增强现实和虚拟现实、可穿戴技术和高性能视频墙等尖端应用至关重要。

来自韩国全北国立大学和印度 VIT 大学的研究人员研究了将 MicroLED 放大为商业用途的结构和光电挑战。他们详细介绍了使用 MOCVD 和 MBE 等先进外延技术生长的 InGaN 纳米线如何提供提高光提取和量子效率的垂直架构。该研究强调了纳米线直径如何影响铟含量，从而影响发射波长，从而能够以极高的精度定制 RGB 输出。

性能	液晶显示器	OLED的	QD-LED 指示灯	微LED（MicroLED）
作机制	背光	自发光	背光/自发光	自发光
能量消耗	中等	中等	低	低
像素密度	高达 1000 PPI	高达 2500 PPI	高达 30 000 PPI	高达 30 000 PPI
亮度	<2000 cd m^–2	<1000 cd 米^–2	>106 cd 米^–2	>106 cd 米^–2
对比度	5000:1	>10 000：1	>1 000 000：1	>1 000 000：1
辈子	30 000–60 000 小时	<10 000 小时	1000–10 000 小时	>100 000 小时
环境稳定性	高	中等	高	高
湿气敏感性	不	是的	是的	不
灵活性	低	高	中等	中等
像素大小	最小 32 μm	最小 18 μm	最小亚微米	最小亚微米
压实度	低	中等	高	高
毒性	低	低	高	低
工作温度	−20 至 80°C	−50 至 70°C	−100 至 120°C	−100 至 120°C
响应时间	低（ms）	中等（μs）	非常高（ns）	非常高（ns）
阳光下的能见度	中等	中等	高	高
成本	低	低	高	高

来源：NSR

该研究深入探讨了集成技术，例如选择性区域外延和光子晶体带工程。这些允许更高的亮度、更窄的发射曲线和改进的光方向性，而没有早期显示器类型的热量和尺寸限制。然后是单片集成的使用，其中 MicroLED 及其驱动电子设备在单个晶圆上一起生长，解决了长期存在的功率损耗、尺寸限制和像素对齐错误问题。实验装置显示，峰值外部量子效率高达 25.2%，并且在很宽的温度范围内具有一致的发射波长，这是显示技术的飞跃。

该研究不仅概述了技术优势，还强调了基于纳米线的集成方法的商业可行性。特别是，在单个芯片上以高效率和低功耗设计整个 RGB 颜色阵列的能力，解决了 OLED 和传统 MicroLED 面临的许多核心挑战。持续存在的障碍，例如优化红光发射和管理晶格失配引起的缺陷，是一个令人担忧的问题，但作者仍然保持乐观，因为光子晶体工程和受控掺杂策略等创新已经显示出克服这些障碍的巨大潜力。

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