Theo các báo cáo gần đây từ truyền thông Hàn Quốc, Viện Công nghệ Quang tử Hàn Quốc (KOPTI) đã công bố việc phát triển thành công công nghệ Micro LED hiệu quả và tinh vi. Hiệu suất lượng tử bên trong của Micro LED có thể duy trì ở mức 90%, bất kể kích thước chip hay mật độ dòng điện phun khác nhau.

Đường cong dòng điện-điện áp và hình ảnh phát xạ của Micro LED 20μm (nguồn hình ảnh: KOPTI)

Công nghệ Micro LED này được phát triển chung bởi nhóm của Tiến sĩ Jong Hyup Baek thuộc Khoa Màn hình Bán dẫn Quang học, nhóm ZOGAN Semi do Tiến sĩ Woong Ryeol Ryu dẫn đầu và Giáo sư Jong In Shim thuộc Khoa Nano-Quang Điện tử, Đại học Hanyang. Sản phẩm này giải quyết vấn đề hiệu suất phát xạ ánh sáng giảm nhanh chóng ở Micro LED do kích thước chip nhỏ lại và dòng điện phun tăng.

Người ta đã phát hiện ra rằng đèn LED siêu nhỏ có kích thước dưới 20μm không chỉ bị giảm nhanh hiệu suất phát xạ ánh sáng mà còn biểu hiện tổn thất tái hợp phi bức xạ đáng kể trong phạm vi dòng điện thấp (0,01A/cm² đến 1A/cm²) cần thiết để điều khiển các tấm nền màn hình. Hiện tại, ngành công nghiệp đã giảm thiểu một phần vấn đề này thông qua các quy trình thụ động hóa ở phía chip, nhưng về cơ bản vẫn chưa giải quyết được vấn đề.

Hiệu suất lượng tử bên trong (IQE) của đèn LED Micro màu xanh 20μm và 10μm thay đổi tùy theo mật độ dòng điện

KOPTI giải thích rằng nhóm nghiên cứu đã giảm ứng suất trên lớp epitaxial và cải thiện hiệu suất phát xạ ánh sáng bằng cách triển khai một cấu trúc mới. Cấu trúc mới này ngăn chặn các biến thiên ứng suất vật lý của Micro LED dưới bất kỳ điện trường hoặc cấu trúc bên ngoài nào. Kết quả là, ngay cả với kích thước Micro LED nhỏ hơn, cấu trúc mới vẫn giảm đáng kể tổn thất tái hợp phi bức xạ bề mặt, đồng thời duy trì hiệu suất phát xạ ánh sáng cao mà không cần các quá trình thụ động hóa.

Nhóm nghiên cứu đã xác nhận thành công việc ứng dụng công nghệ Micro LED hiệu quả và tinh tế trong các thiết bị màu xanh lam, xanh lá cây và đỏ. Trong tương lai, công nghệ này có tiềm năng sản xuất màn hình Micro LED gallium nitride đủ màu.