半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊：近日，由河北工業(yè)大學(xué)張紫輝教授領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)在具有傾斜臺(tái)面的GaN基Micro-LED方面獲得新進(jìn)展。并以“On the impact of the beveled mesa for GaN-based micro-light emitting diodes:electrical and optical properties”為題發(fā)表在應(yīng)用物理及光學(xué)領(lǐng)域權(quán)威SCI期刊《Optics Express》 (vol. 30, no. 21, pp. 37675-37685, 2022) 收錄，文章鏈接：https://doi.org/10.1364/OE.470703。

智能手機(jī)、平板、電腦等高分辨率顯示產(chǎn)品的快速發(fā)展，促使整個(gè)行業(yè)對(duì)高性能顯示器的需求不斷增加，基于Micro-LED的顯示技術(shù)開(kāi)始慢慢走進(jìn)人們的視野?；贛icro-LED的顯示技術(shù)除了巨量轉(zhuǎn)移、全彩顯示、驅(qū)動(dòng)電路及壞點(diǎn)檢測(cè)與修復(fù)外，單個(gè)器件較低的發(fā)光效率也是目前亟需解決的問(wèn)題之一。

因此，河北工業(yè)大學(xué)張紫輝教授領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)基于TCAD仿真平臺(tái)開(kāi)發(fā)了具有傾斜臺(tái)面的GaN基Micro-LED的多種模型數(shù)據(jù)庫(kù)，并系統(tǒng)地研究了傾斜角度對(duì)器件光電性能的影響。如圖1所示，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：臺(tái)面的傾斜角度越小，器件的光提取效率會(huì)得到一定程度的改善。

圖1 （a）Device 1和（b）Device 5的2D電場(chǎng)分布圖；（c）Device 1和Device 5在Y= -2.5 μm處的1D電場(chǎng)分布圖；（d）Device 1至Device 5的光提取效率

除此之外，臺(tái)面的傾斜角度也會(huì)對(duì)器件的電學(xué)性能產(chǎn)生影響，如圖2所示，這主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是傾斜的臺(tái)面會(huì)造成側(cè)壁區(qū)域的電場(chǎng)增加，導(dǎo)致邊緣區(qū)域的量子阱中量子限制斯塔克響應(yīng)增強(qiáng)，從而降低器件的有效輻射復(fù)合效率；二是臺(tái)面的傾斜角度越大，載流子向臺(tái)面邊緣擴(kuò)展的趨勢(shì)越明顯，從而導(dǎo)致載流子被側(cè)壁缺陷捕獲的可能性增加，器件性能變差。因此，合理地設(shè)計(jì)GaN基Micro-LED器件的臺(tái)面傾斜角度對(duì)器件的光電性能尤為重要。

圖2 （a）各器件內(nèi)部橫向的電場(chǎng)分布，（b）Device 1和（c）Device 5邊緣區(qū)域量子阱中的能帶圖，（d）各器件的非輻射復(fù)合電流隨外加電流密度的變化曲線。其中Device 1/Ⅰ, 2/Ⅱ, 3/Ⅲ, 4/Ⅳ和5/Ⅴ的臺(tái)面傾斜角度分別為45°，53°，63°，79°和90°。

張紫輝，2006年畢業(yè)于山東大學(xué)并獲得理學(xué)學(xué)士學(xué)位，2015年畢業(yè)于新加坡南洋理工大學(xué)并獲博士學(xué)位，后留校擔(dān)任南洋理工大學(xué)研究員，目前擔(dān)任河北工業(yè)大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師、河北省特聘專家、河北省青年拔尖人才、石家莊市管拔尖人才。主要研究第三代半導(dǎo)體器件、半導(dǎo)體器件物理、芯片設(shè)計(jì)與仿真技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化推廣；已經(jīng)在Applied Physics Letters、IEEE Electron Device Letters、Optics Express、Optics Letters等領(lǐng)域內(nèi)權(quán)威SCI 期刊發(fā)表科研論文150多篇，其中以第一作者/通訊作者發(fā)表文章100余篇；參與出版學(xué)術(shù)專著4部；獲授權(quán)美國(guó)專利、中國(guó)國(guó)家專利共計(jì)21項(xiàng)，申請(qǐng)18項(xiàng)，已經(jīng)完成成果轉(zhuǎn)化4項(xiàng)；先后主持各類科研項(xiàng)目17項(xiàng)。