厦门大学 | 显示技术Micro LED 芯片越小，效率越高

氮化物基Micro‑LED因其优异的亮度与对比度，有望革新下一代显示技术；但受刻蚀带来的侧壁损伤影响，器件尺寸缩小至微米级别时，器件效率会急剧衰减，这是制约未来显示技术商业化的关键瓶颈。

近日，厦门大学张荣院士团队闫金健, 李金钗、黄凯以及复旦大学季力等在Nature Photonics上发文，提出了一种原位干法修复与钝化in situ dry repair and passivation (IDRP)技术，可有效消除等离子体造成的侧壁损伤，充分释放微米尺度器件的性能潜力。

该技术不仅大幅改善因尺寸效应引发的效率衰退，还实现了反向尺寸效应：即使器件尺寸低至1.6μm，器件效率仍随尺寸缩小而提升。经原位干法修复与钝化IDRP处理后的器件，制造良率与静电放电耐受能力，均得到显著提升。

原位干法修复与钝化IDRP策略，对全光谱氮化物器件均具备普适性，使2μm蓝、绿色InGaN Micro‑LED 分别取得 64.7% 与 55.1% 峰值外量子效率，创下新纪录。依托该前所未有的器件性能，还制备面向增强现实、虚拟现实应用的氮化物微显示器像素单元。

原位干法修复与钝化技术IDRP是一套完全集成、符合半导体工艺标准的干法工艺，为Micro‑LED产业化提供简单、高效、有力的技术路径，也是面向大规模显示制造的变革性技术。

通讯作者：黄凯, 张荣，季力

通讯单位：厦门大学，复旦大学

In situ dry repair and passivation unlocks size-independent performance in Ⅲ-nitride micro-LEDs. 

原位干法修复与钝化技术，解锁Ⅲ族氮化物Micro-LED尺寸无关性能

图1. 原位干法修复与钝化技术in situ dry repair and passivation，IDRP处理前后，GaN侧壁结构与电子态演化。

图2. 有无IDRP处理的15 μm Micro‑LED阵列表征。

图3. 不同工艺制备Al₂O₃/GaN MIS器件的界面陷阱特性。

图4. 侧壁处理对Micro‑LED性能、输运特性及可靠性的影响。

图5. 不同工艺制备Micro‑LED的电光性能及微显示模组演示。

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