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

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

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

Người ta đã phát hiện ra rằng các đèn LED siêu nhỏ có kích thước dưới 20μm không chỉ bị suy giảm nhanh chóng hiệu suất phát quang mà còn thể hiện tổn thất tái kết hợp không bức xạ đáng kể trong phạm vi dòng điện thấp (0,01A/cm² đến 1A/cm²) cần thiết để cấp nguồn cho các tấm màn hình. Hiện nay, ngành công nghiệp đang phần nào giảm thiểu vấn đề này thông qua các quy trình thụ động hóa trên bề mặt chip, nhưng điều này không giải quyết được vấn đề tận gốc.

Hiệu suất lượng tử bên trong (IQE) của đèn LED siêu nhỏ màu xanh lam 20μm và 10μm thay đổi tùy thuộc vào mật độ dòng điện.

KOPTI giải thích rằng nhóm nghiên cứu đã giảm thiểu ứng suất trong lớp màng mỏng và cải thiện hiệu suất phát xạ ánh sáng bằng cách áp dụng một cấu trúc mới. Cấu trúc mới này giúp ngăn chặn sự biến đổi 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 này vẫn giảm đáng kể tổn thất tái kết hợp không bức xạ trên bề mặt trong khi vẫn duy trì hiệu suất phát xạ ánh sáng cao mà không cần đến các quy trình thụ động hóa.

Nhóm nghiên cứu đã xác nhận thành công việc ứng dụng công nghệ Micro LED hiệu quả và chất lượng cao trong các thiết bị màu xanh lam, xanh lục gallium nitride và đỏ. Trong tương lai, công nghệ này có tiềm năng tạo ra màn hình Micro LED gallium nitride đa màu sắc.