三极管

发光二极管最新Nature!

时间:2023-10-29 02:44:51 文章来源: 江南app平台下载

  由无机发光二极管(LED)的微观“颗粒”或小芯片阵列构成像素的显现器(称为MicroLED显现器)已遭到相当多的重视,因为它们在功耗、颜色饱和度、亮度和安稳才能方面或许优于根据有机LED的商业显现器,并没图画烧伤问题。为制作这些显现器,LED小芯片必须在独自的晶圆上外延成长,以取得最大的设备功能,然后搬运到显现器基板上。鉴于搬运所需的LED数量巨大,这种可以低成本、高吞吐量地拼装数千万个独自LED的技能亟需被开发用于微发光二极体显现器的商业化。

  有鉴于此,首尔国立大学Sunghoon Kwon等人展现了一个MicroLED照明面板,由超越19000个盘形GaN 小芯片组成,直径为45μm,厚度为5μm,经过简略的根据拌和、外表张力驱动的流体自拼装(FSA)技能在60秒内拼装完结收率99.88%。因为小芯片的惯性较低,创立这种等级的大规模、高产值的亚100μm小芯片FSA被认为是一项严重应战。作者战胜这一困难的要害发现是,在拼装溶液中增加少数poloxamer会增加其粘度,然后增加液体到小芯片的动量传递。该成果代表了 FSA在完结低成本、高产值全彩MicroLED显现器制作的最终目标方面取得了严重进展。

  作者展现了一个简略的、根据拌和的小芯片FSA的试验进程。首要,蓝宝石基板上的结合位点由图画化为圆形的金层限制,在其上经过浸焊构成熔融焊料凸点。将基底和底外表具有Au层的GaN MicroLED小芯片浸入水基液体中后,手动拌和以引起焊料凸块和Au层之间的触摸。为了最大极限地进步拼装产值,将液体加热到88°C以坚持焊料凸块熔化,以取得很多(大约300万)小芯片,并增加少数乙酸到液体中,以避免小芯片和焊料凸块上构成金属氧化物。

  首要使用根据拌和的FSA来拼装边长为150μm的立方硅小芯片,并完结了超越89%的良率。但是,当小芯片尺寸减小时,得到了明显不同的成果。拼装成品率是因为引起小芯片相关于基板的速度的机制的改变构成的。跟着小芯片尺寸的减小,导致较巨细芯片以满足的冲击力与基板磕碰的惯性力实际上渐渐的变小。经过在拼装溶液中增加聚合物以增加粘度,完结了拼装产率的明显进步。进一步地,拼装溶液的粘度是确认拼装产率的一个重要因素。

  作者展现了FSA制作的MicroLED照明面板的结构。MicroLED 面板的制作是经过构成垂直于底部电极线的互连金顶部电极线来完结的。

  将小芯片规划为圆形以避免基板和小芯片之间的旋转未对准,经过调整小芯片底面上的金焊盘直径和圆形开口的直径,避免在单个结合位点上拼装多个小芯片。作者具体显现了小芯片制作进程。

  作者FSA试验的故障率(FR)值与之前演示的根据拌和的FSA进程进行了比较。除了与增加poloxamer的FSA相对应的数据点外,这些数据点一起显现出跟着小芯片质量的削减,FR呈增加趋势。试验成果清楚地证明了外表张力驱动的FSA的共同特点,并标明该技能的对准精度关于中型和大型显现使用来说都满足高。

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