人工晶体学报

作者：郝家龙, 李宏博, 吕顺鹏, 朱立财, 孙文超, 张若甲, 刘钟旭, 蒋科, 贲建伟, 张山丽, 孙晓娟, 黎大兵

单位：1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，特种发光科学与技术全国重点实验室，长春 130033；2.中国科学院大学，北京 100049

关键词：侧壁效应,电流拥挤效应,AlGaN micro-LED,侧壁修复,阵列化工程,

基金：国家重点研发计划(2022YFB3605103);国家杰出青年科学基金(62425408);国家自然科学基金青年基金(62204241);吉林省科技发展计划重点研发项目(20240302027GX);吉林省自然科学基金(20230101345JC);中国科学院BR计划(E30122E4M0)

AlGaN基深紫外Micro-LED在无掩膜光刻、日盲紫外保密通信等领域具有重要应用前景。然而，侧壁效应和电流拥挤效应严重制约高电流密度下的光功率密度。本研究制备了发光波长237 nm，台面半径分别为12.5、25.0、50.0 μm的深紫外Micro-LED，并系统探究了侧壁修复对不同尺寸和不同阵列化Micro-LED的影响规律。研究发现，使用KOH修复侧壁可有效降低AlGaN基深紫外Micro-LED侧壁缺陷密度，减小反向漏电流密度，同时降低由侧壁缺陷导致的肖特基-里德-霍尔（SRH）非辐射复合。对于单台面器件，器件尺寸越小，最大光功率密度越高，但侧壁效应严重制约着小尺寸器件的光功率密度，导致小尺寸器件在低电流密度下光功率密度最低，侧壁修复后，半径12.5 μm的器件峰值光功率密度提升最多，提升了186%，且在不同电流密度下光功率密度均最高；对于相同发光面积的阵列化器件，侧壁修复后，阵列化程度越高，光功率密度越高，4×4阵列12.5 μm的Micro-LED比半径50.0 μm的器件峰值光功率密度提高了116%，其原因是在保持较低侧壁缺陷的情况下，阵列化可以提高电流密度分布均匀性，进而提高光效。该研究有助于提高Micro-LED的光功率密度，并将推动短波深紫外Micro-LED走向实际应用。

来源：2025年第6期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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