Galium Nitride Micro실시간 바카라 Light Efficiency 저 전류 밀도로 5 배 더 높은 효율

국가 선진 산업 과학 기술 연구소의 국립 연구 개발 기관 [Nakabachi Ryoji 회장] (이하 "AIST")질화물 반도체 고급 장치 오픈 혁신 연구소[랩 헤드 시미스 미사토] 간 광학 장치 팀 Wang 이론 실험실 팀장전자 ​​및 광학 기술 연구 부서[연구 부서 책임자 Mori Masahiko] 전 방문 연구원,NanoElectronics Research Division[Research Division Director Nakano Takashi] Endo Kazuhiko, 연구 그룹의 이사 및 유체 과학 연구소의 에너지 연구 센터 이사 (이하 "Tohoku University")를 포함한 다른 회원들 (Samukawa Seiji 교수 인 Samukawa Seiji)의 고급 자료 및 연구원의 연구원 및 연구 및 연구 및 연구 및 연구원의 연구원 및 연구 및 연구원 나노 전자 연구 부서는 작은 GAN(질화물) 실시간 바카라(마이크로 실시간 바카라)는 효율성을 향상시키기 위해 개발되었습니다

밀도의 밀도가 높은 마이크로 실시간 바카라 디스플레이는 고도로 효율적이고 밝기가 높으며 차세대 웨어러블 정보 터미널에 대한 고해상도 디스플레이가 될 것으로 예상되지만, 기존의 제조 방법으로 인해 실시간 바카라 측면에 큰 처리가 손상되면 크기가 줄어들 때 발광 효율이 크게 줄어 듭니다 이번에는 가공과 관련된 손상이 거의 없다는 것이 알려져 있습니다중립 입자 빔 에칭 기술를 사용하여 GAN 마이크로 실시간 바카라를 제조하기 위해 실시간 바카라의 크기가 6 마이크로 미터 (μm)로 감소 될 때에도 발광 효율이 거의 감소하지 않는 GAN 마이크로 실시간 바카라를 개발했습니다

이 기술의 세부 사항은 2019 년 7 월 7 일부터 7 월 12 일까지 미국 워싱턴 주 벨뷰에서 열린 국제 회의 인 질화물 반도체 국제 회의에서 발표 될 예정입니다

현재 중성 입자 빔 에칭 기술 및 기존 기술을 사용하여 제조 된 GAN 마이크로의 광 효율

최근 웨어러블 및 휴대용 정보 장치의 급속한 스프레드로서, 정보 장치와 인간 사이의 인터페이스 인 더 낮은 전력 소비, 더 높은 밝기 및 해상도 디스플레이에 대한 수요가 강했다 최근에, 약 10 μm의 밀도가 높은 마이크로 실시간 바카라 디스플레이는 많은 관심을 끌고있다 기존의 LCD 및 유기 EL 디스플레이와 비교할 때 마이크로 실시간 바카라 디스플레이는 1/10 미만을 소비하고 밝기를 10,000 배 이상 증가시킬 수 있으며 해상도를 약 10 배 증가시킬 수 있다고 생각됩니다

전통적인 마이크로 실시간 바카라는 일반적으로유도 적으로 결합 된 플라즈마 (ICP) 에칭 기술실시간 바카라 웨이퍼그러나, 마이크로 폴란드의 측면은 혈장에 노출되기 때문에, 광 방출에 기여하지 않는 고밀도의 결함이 실시간 바카라의 측면에서 생성된다 실시간 바카라의 크기가 감소함에 따라, 결함이 생성되는 측면의 비율이 증가하고, 결함에 의해 포착되고 방출에 기여하지 않는 전자의 수가 증가합니다 따라서 전통적인 마이크로 실시간 바카라에서는 전류 밀도 (<20 A/cm²) 영역에서 실시간 바카라 크기가 감소함에 따라 빛나는 효율이 갑자기 감소하여 고효율, 고해상도 및 고해상도 마이크로 실시간 바카라 디스플레이를 실현하기가 어렵습니다

AIST는 지금까지 가시 광선 반도체 실시간 바카라의 효율성을 향상시키기 위해 연구 및 개발에 노력하고 있습니다 또한, 최근에, 나노 구조를 사용하여 실시간 바카라의 기능을 개선하기 위해, 우리는 중성 입자 빔 에칭 기술을 사용하여 GAN 나노 구조의 제조에 대해 노력해 왔습니다 한편, Tohoku University는 반도체 재료를 매우 낮은 손상으로 에칭 할 수있는 중성 입자 빔 에칭 기술을 개발했습니다 따라서, 둘 다 Gan 나노 구조의 제조 및 평가에서 얻은 지식을 사용하여 Gan Micro실시간 바카라s의 제조에 작용했습니다 또한,이 기술 개발의 일부는 AIST와 Tohoku University 사이의 교차 임명 계약을 통해 수행되었습니다

오늘, 비교를 위해, 기존의 유도 결합 혈장 에칭 기술을 사용하여 4 가지 유형의 GAN 마이크로를 제조, 40 μm, 20 μm, 10 μm 및 6 μm로 제조 하였다 무화과 도 1은 마이크로 제작 된 제조의 개략도를 보여준다 실시간 바카라 웨이퍼의 경우Metalorganic Vapor 증착 방법사용되었습니다 또한, 5 층의 간/잉간 (질화물/인듐)이 활성 실시간 바카라 층으로 사용된다양자 우물구조가 사용되었습니다 마이크로로부터 방출 된 빛은 p- 타입 Ni (니켈)/Au (금) 반 투영 전극 측에서 꺼냈다

그림 1 이번에 생성 된 Gan Micro 실시간 바카라의 개략도

그림 2 (a) 및 2 (b)는 기존의 유도 결합 플라즈마 에칭 기술과 현재 중성 입자 빔 에칭 기술을 사용하여 제조 된 마이크로 콜레드의 발광 효율의 지표 중 하나입니다외부 양자 효율의 현재 밀도 의존성을 보여줍니다 유도 커플 링 플라즈마 에칭 샘플의 경우, 실시간 바카라 크기가 20 μm 미만인 경우, 낮은 전류 밀도 영역 (20 A/CM²또는 아래) 빛나는 효율이 빠르게 감소하고있었습니다 대조적으로, 중성 입자 빔 에칭 기술을 사용하여 제조 된 마이크로로드의 빛나는 효율은 크기에 거의 의존하지 않았으며 크기가 6 μm로 감소하더라도 빛나는 효율은 거의 감소하지 않았다 6 μm 마이크로 실시간 바카라에 대한 전류 밀도 5 a/cm²와 비교할 때, 중성 입자 빔 에칭 방법에 의해 생성 된 빛나는 효율은 유도 된 결합 플라즈마 에칭 기술에 의해 생성 된 발광 효율보다 약 5 배 더 높았다 6 μm 마이크로를 변환하면 해상도로 이어지고 가상 현실/증강 현실을위한 것입니다헤드 마운트 디스플레이또한 가능합니다

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앞으로 풀 컬러 마이크로 실시간 바카라 디스플레이를 실현하기 위해이 기술을 사용하여 녹색 및 빨간색 마이크로 실시간 바카라의 생산을 진행할 계획입니다

◆ 질화물 실시간 바카라

빛 방출 층의 물질로서 질화 갈륨 (GAN)/질화물/인듐 질화물 (잉간)을 사용하여 반도체 광 방출 다이오드 (실시간 바카라) 인듐 함량을 조정하면 빨간색, 녹색 및 파란색의 세 가지 기본 색상으로 실시간 바카라를 만들 수 있습니다 그러나 문제는 적색 파장 밴드의 빛나는 효율이 여전히 몇 % 이하로 여전히 매우 낮다는 것입니다[참조로 돌아 가기]

◆ 마이크로 실시간 바카라

크기가 수 μm 내지 수십 μm의 작은 반도체 광 방출 다이오드 (실시간 바카라)[참조로 돌아 가기]

◆ 중성 입자 빔 에칭 기술

혈장의 하전 입자가 혈장 챔버와 샘플 챔버 사이에 배치 된 꿀벌 형 탄소 플레이트에 의해 중화되고, 중성 활성 종만 샘플 표면에 공급되는 에칭 기술 이것은 Tohoku University의 Samukawa 교수가 개발 한 세계 최초의 기술이며 매우 낮은 손상 에칭을 허용합니다[참조로 돌아 가기]

◆ 유도 결합 플라즈마 (ICP) 에칭 기술

반도체 재료를위한 건식 에칭 기술 유형 높은 혈장 밀도는 고속 에칭을 허용합니다[참조로 돌아 가기]

◆ 실시간 바카라 웨이퍼

실시간 바카라 구조가 쌓이는 반도체 기판 일반적으로, 적어도 N- 타입 층, 광 방출 층 및 P 형 층을 포함한다[참조로 돌아 가기]

◆ Metalorganic 증기 상 증착 방법

화합물 반도체의 구성 요소를 함유하는 가스가 반응 챔버에서 열을 자극하여 기판상에서 화합물 반도체의 박막 결정을 재배하는 기술 가스를 전환함으로써 반도체 실시간 바카라 및 반도체 레이저와 같은 복잡한 적층 구조를 갖는 반도체 광학 장치를 비교적 쉽게 제작할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]

◆ Quantum well

좁은 에너지 폭 (밴드 갭)을 갖는 반도체 박막이 넓은 에너지 폭을 갖는 반도체 박막 결정 사이에 끼워지는 구조 에너지 폭이 좁은 반도체 층에 전자와 구멍을 제한함으로써 높은 빛나는 효율이 달성됩니다[참조로 돌아 가기]

◆ 외부 양자 효율

실시간 바카라의 빛나는 효율을 나타내는 지표 중 하나 실시간 바카라로부터 방출 된 광자의 수는 실시간 바카라에 주입 된 전자의 수로 나눈립니다 또한 내부 양자 효율 (실시간 바카라에 주입 된 전자의 비율, 광자로 전환 된 전자 비율) 및 광 추출 효율 (실시간 바카라로부터 추출 된 광자의 비율, 실시간 바카라로부터 추출 된 광자 비율)의 산물로 표현 될 수있다[참조로 돌아 가기]

◆ 헤드 마운트 디스플레이

헤드에 부착 된 이미지 디스플레이 장치와 눈에서 몇 센티미터 거리에서 이미지를 투사하는 이미지 디스플레이 장치 가상 현실과 증강 현실의 핵심 장치 중 하나입니다[참조로 돌아 가기]