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基于micro-LED的波分复用高速水下可见光通信系统研究
1
作者 应红 张涛 +3 位作者 王彬峰 刘涛 唐堂 惠天宇 《照明工程学报》 2025年第5期60-73,共14页
本文研究了一种基于2个商用LED和5个自行设计micro-LED的波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)超高速水下可见光通信概念验证系统。通过预均衡和正交频分复用调制技术,在0.6 m水下环境中实现了28.82 Gbps的聚合通信速率,这... 本文研究了一种基于2个商用LED和5个自行设计micro-LED的波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)超高速水下可见光通信概念验证系统。通过预均衡和正交频分复用调制技术,在0.6 m水下环境中实现了28.82 Gbps的聚合通信速率,这是目前所知基于micro-LED的水下可见光通信(Underwater Visible Light Communication,UVLC)的破纪录传输速率,较现有最高纪录(20.09 Gbps)提升43%。相对单通道455 nm micro-LED(7.23 Gbps),容量增益达4倍。此外,本研究还分析了各波长光源的调制带宽与光功率特性,并利用63%和40%衰减片模拟扩展距离传输环境。采用63%衰减片的WDM-UVLC系统可获得聚合速率为18.35 Gbps,其中最短的估算传输距离为650 nm波长的光源,仅为1.81 m。使用40%衰减片的WDM-UVLC获得了15.36 Gbps的总通信速率,最短估算传输距离为2.75 m,而对于在水环境衰减特性小的蓝绿光则能够获得超过8 m的估算传输距离。尤其对于455 nm通道SNR仅下降5 dB即可维持BER<3.8×10^(-3),验证了方案在功率波动下的鲁棒性与潜力。该研究不仅验证了波分复用技术结合micro-LED在水下高速通信中的潜力,更表明多色micro-LED是波分复用UVLC发射器的绝佳候选器件,通过特定的光学滤波器和光学设计,未来可实现更集成的波分复用系统。 展开更多
关键词 水下可见光通信 波分复用 micro-led 正交频分复用
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基于专利视角的Micro LED产业技术态势分析
2
作者 胡思思 李贞贞 《世界科技研究与发展》 2025年第5期651-662,共12页
Micro LED作为新一代显示技术,凭借高亮度、高分辨率、低功耗等特性成为全球显示产业竞争焦点。本文基于专利计量与BERTopic模型方法,对全球Micro LED技术开展专利分析,从技术分布、创新主体、技术主题、法律状态、价值分布等多个维度,... Micro LED作为新一代显示技术,凭借高亮度、高分辨率、低功耗等特性成为全球显示产业竞争焦点。本文基于专利计量与BERTopic模型方法,对全球Micro LED技术开展专利分析,从技术分布、创新主体、技术主题、法律状态、价值分布等多个维度,系统梳理了该领域的发展现状与趋势。研究表明:中国的专利申请量占据全球主导地位,但高价值专利仍集中于美国和日本等发达国家;显示设备、量子点/全彩化、显示应用、材料与元器件、芯片及显示屏六大领域是专利技术重点细分方向;巨量转移、全彩显示等关键技术仍处于突破阶段,产业生态需进一步完善;光电子与集成电路、人工智能等电子信息技术的深度融合进一步驱动Micro LED技术向高精度、高集成度方向发展。基于分析结果,本文从核心技术突破、产学研协同机制、差异化应用场景、国际竞争力提升等方面提出建议,为中国Micro LED产业高质量发展提供参考。 展开更多
关键词 micro led 专利分析 BERTopic 巨量转移 全彩显示
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Micro-LED新型显示技术的现状、挑战及展望 被引量：2
3
作者 庄喆 刘斌 《科技导报》 北大核心 2025年第2期42-51,共10页
微型发光二极管(Micro-LED)具有较好的稳定性,是当前高亮显示应用的最佳选择,其具有高对比度、低响应时间、宽工作温区、低能耗和广视角等优势,成为当前产业界和学术界比较看好的新型显示技术。综述了Micro-LED新型显示技术的原理,对比... 微型发光二极管(Micro-LED)具有较好的稳定性,是当前高亮显示应用的最佳选择,其具有高对比度、低响应时间、宽工作温区、低能耗和广视角等优势,成为当前产业界和学术界比较看好的新型显示技术。综述了Micro-LED新型显示技术的原理,对比其与现有技术的性能,从材料、器件、集成和成本良率等几个角度探讨了Micro-LED新型显示技术的关键技术挑战。未来3~5年内,Micro-LED显示技术仍然会在材料、器件、集成等技术方面存在技术创新和重大突破的关键机会,该技术支撑着未来显示产业的发展,也是中国科技创新引领全球的一次重要科技革命。建议鼓励创新,营造良好的科技创新环境,通过产学研合作解决当前Micro-LED新型显示技术的关键问题。同时发挥市场和社会资本的作用,引导产业遵循技术发展和商业发展规律。Micro-LED显示产业尽管仍面临技术挑战,但增强现实等近眼显示设备的推出,可能彻底革新现有的显示产品形态,Micro-LED显示产业市场将可能迎来爆发式增长。 展开更多
关键词 micro-led新型显示 micro-led芯片 技术挑战 产业发展
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Micro LED表面缺陷的快速高精度检测 被引量：2
4
作者 赵天元 董登峰 +2 位作者 王国名 王博 周维虎 《光学精密工程》 北大核心 2025年第9期1434-1445,共12页
为了满足Micro LED缺陷检测对实时性和高精度的要求,结合轻量化的设计和增强的特征提取能力,提出了一种快速高精度的检测算法LED-YOLO。该方法通过设计图像采集系统并结合多种数据增广策略,模拟工业环境中的实际干扰,增强了训练数据的... 为了满足Micro LED缺陷检测对实时性和高精度的要求,结合轻量化的设计和增强的特征提取能力,提出了一种快速高精度的检测算法LED-YOLO。该方法通过设计图像采集系统并结合多种数据增广策略,模拟工业环境中的实际干扰,增强了训练数据的多样性。针对Micro LED缺陷的低区分度问题,提出了轻量级动态融合模块(Lightweight Dynamic Fusion Module,LDFM),该模块结合动态卷积、深度卷积和通道混合操作,在保持模型轻量化的同时,提升了特征表达能力。为了进一步加强缺陷区域的关注,设计了增强协调注意力模块(Enhanced Coordinate Attention Module,ECAM),通过结合通道和空间注意力机制及残差连接,增强了特征提取的准确性。最后,考虑到Micro LED图像的纵横比变化较小,引入动态聚焦机制,提出了DIoU_W回归损失函数,显著提高了模型的收敛速度和稳定性。实验结果表明,LED-YOLO的检测准确率、召回率、mAP、F1值均优于目前最先进的YOLOv11s模型,在参数量减少1.6 M的情况下,检测速度和检测精度均有明显提升,可以有效满足实际Micro LED面板制造过程的质量检验需求。 展开更多
关键词 深度学习 micro led 缺陷检测 动态卷积 注意力机制
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基于量子点颜色转换层的Micro LED研究进展
5
作者 程旭东 陈祖康 +3 位作者 张针霖 朱艳青 徐刚 徐雪青 《新能源进展》 北大核心 2025年第1期107-120,共14页
微发光二极管(Micro LED)显示器是由微米级半导体发光像元阵列所组成的新型显示技术,是显示技术与LED技术复合集成的综合性技术。与液晶显示器和有机发光二极管显示器相比,Micro LED具有对比度高、功耗低、寿命长、响应时间短等优点。然... 微发光二极管(Micro LED)显示器是由微米级半导体发光像元阵列所组成的新型显示技术,是显示技术与LED技术复合集成的综合性技术。与液晶显示器和有机发光二极管显示器相比,Micro LED具有对比度高、功耗低、寿命长、响应时间短等优点。然而,由于LED芯片尺寸缩小至20μm以下,导致其吸收截面减小,使得传统的荧光粉颜色转换技术无法提供足够的亮度和产量,以满足高分辨率显示的需求。而量子点材料凭借其高量子产率、宽色域、颜色可调等优点,有望成为代替荧光粉的最佳材料。结合了量子点颜色转换技术的Micro LED光电器件具有高亮度、高效率和宽色域的优势,在显示领域具有广阔的应用前景。目前许多学界和产业界的研究者对全彩显示的Micro LED进行了深入研究,逐步实现了Micro LED的商业化。简要回顾了广泛应用于显示领域的量子点材料合成和优异性能的重要研究成果,然后以印刷技术、光刻技术、微流控技术、激光写入技术这四种效果突出的颜色转换层沉积工艺分类总结了基于量子点颜色转换技术Micro LED的全彩显示策略与性能优劣。最后,对基于量子点颜色转换层的Micro LED光电器件的应用前景进行了展望。 展开更多
关键词 量子点 micro led 颜色转换层 全彩显示
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改进相位相关与聚类思想的Micro-LED芯片显微图像拼接
6
作者 林坚普 王廷雨 +6 位作者 蔡苾芃 张建豪 梅婷 林珊玲 林志贤 乐建避 吴朝兴 《光学精密工程》 北大核心 2025年第4期641-652,共12页
针对现有Micro-LED芯片的显微图像由于存在大量相似且整齐排列的LED而导致算法拼接速度慢及准确率低的问题,本文提出了一种基于聚类思想的Micro-LED芯片显微图像拼接方法。首先使用最大类间方差法对图像进行预处理,随后使用自适应面积... 针对现有Micro-LED芯片的显微图像由于存在大量相似且整齐排列的LED而导致算法拼接速度慢及准确率低的问题,本文提出了一种基于聚类思想的Micro-LED芯片显微图像拼接方法。首先使用最大类间方差法对图像进行预处理,随后使用自适应面积拓展相位相关算法对相邻两幅图像的重叠区域进行峰值计算以求得初步配准的偏移量,接着使用图像分块联合差异值哈希算法的优化配准策略得到优化后的偏移量,最后引入基于密度的噪声应用空间聚类对可能存在的错误偏移量进行自动筛出和处理。实验结果表明本文算法平均耗时为64 ms,满足拼接实时性的需求,拼接正确率达到99.4%,配准精度控制在1个pixel之内,融合处理后在主观上可以达到完美的拼接效果,为错误偏移量导致的整体错位问题也提供了新的解决思路。本文算法有效解决了晶圆级Micro-LED芯片检测中显微图像拼接的关键环节,并可推广应用于具有重复特征且高精度要求的其他机器视觉自动化领域,具有较高的实际工程应用价值。 展开更多
关键词 图像拼接 micro-led芯片显微图像 相位相关 差异值哈希 聚类思想 缺陷检测
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侧壁修复提升237 nm AlGaN基Micro-LED光功率密度研究
7
作者 郝家龙 李宏博 +9 位作者 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 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第6期970-978,共9页
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、50.0μm的深紫外Micro-LED,... 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、50.0μm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12.5μm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12.5μm的Micro-LED比半径50.0μm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。 展开更多
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
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六边m面侧壁Micro-LED芯片制备及其光学特性研究
8
作者 邹宣沛 陈鹏 +5 位作者 徐彤 谢自立 赵红 施毅 张荣 郑有炓 《光电子技术》 2025年第3期198-203,共6页
使用标准绿光GaN-LED外延片,制备了边长为10μm的六边m面侧壁Micro-LED芯片阵列。感应耦合等离子体刻蚀芯片台面后,使用TMAH+KOH溶液修复干法刻蚀引起的侧壁损伤,同时形成自对准的标准m面侧壁。作为对比,制备了侧壁沿a面的芯片,研究了... 使用标准绿光GaN-LED外延片,制备了边长为10μm的六边m面侧壁Micro-LED芯片阵列。感应耦合等离子体刻蚀芯片台面后,使用TMAH+KOH溶液修复干法刻蚀引起的侧壁损伤,同时形成自对准的标准m面侧壁。作为对比,制备了侧壁沿a面的芯片,研究了侧壁晶面取向对Micro-LED性能的影响。结果表明m面侧壁芯片具备更光滑的侧壁,漏电流明显小于a面侧壁芯片。当注入电流密度为600 A/cm^(2)时,m面侧壁芯片比a面侧壁芯片外量子效率提升15%,对比侧壁未处理芯片提升82%。这些结果证明侧壁晶面的选择和损伤修复对Micro-LED发光性能提升具有显著影响,设计制备符合GaN六方晶格特征的m面侧壁,可大幅提高发光芯片效率,这为Micro-LED芯片的进一步发展提供了设计新思路。 展开更多
关键词 氮化镓六边形台面 光学特性 量子效率 微型发光二极管
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Micro-LED晶圆缺陷检测的宽光谱大视场显微物镜设计
9
作者 洪惠敏 贺文俊 《光子学报》 北大核心 2025年第3期207-220,共14页
为了实现对Micro-LED晶圆缺陷的准确和高效检测,设计了一款工作波长覆盖可见光和近红外的宽光谱、大视场、平场、复消色差显微物镜。采用正-正-负三光组结构,计算调整了各光组光焦度并分配其元件特征,实现了大视场和长工作距设计。基于B... 为了实现对Micro-LED晶圆缺陷的准确和高效检测,设计了一款工作波长覆盖可见光和近红外的宽光谱、大视场、平场、复消色差显微物镜。采用正-正-负三光组结构,计算调整了各光组光焦度并分配其元件特征,实现了大视场和长工作距设计。基于Buchdahl色散模型进行了玻璃材料的色散矢量分析并指导了初始光学系统材料替换,实现了平场复消色差设计。设计结果表明:该显微物镜的工作波长范围为420 nm~1064 nm、放大倍率为10倍、视场为3.3 mm、数值孔径为0.34、可见光波段分辨率为0.88μm、近红外波段分辨率为1.35μm、工作距为8 mm、齐焦距为95 mm。其成像质量优良,调制传递函数曲线接近衍射极限,全谱段复消色差,全视场平坦,易于加工生产,可用于检测大范围的表面以及次表面的微米级Micro-LED晶圆缺陷。 展开更多
关键词 光学设计 显微物镜 Buchdahl模型 平场复消色差 micro-led
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大视场双通道Micro⁃LED晶圆缺陷光学检测系统设计
10
作者 张义博 贺文俊 洪惠敏 《计测技术》 2025年第2期56-67,共12页
为满足微型发光二极体(Micro Light Emitting Diode,Micro‐LED)芯片制造过程中多种晶圆缺陷的高精度自动检测需求,设计了一种大视场偏振双通道Micro‐LED晶圆缺陷自动光学检测系统。该系统将显微成像技术与偏振成像技术相结合,增强Micr... 为满足微型发光二极体(Micro Light Emitting Diode,Micro‐LED)芯片制造过程中多种晶圆缺陷的高精度自动检测需求,设计了一种大视场偏振双通道Micro‐LED晶圆缺陷自动光学检测系统。该系统将显微成像技术与偏振成像技术相结合,增强Micro‐LED晶圆缺陷图像的对比度,提升检测准确性;通过无限共轭显微物镜和筒镜的组合使用,扩大单次曝光中采集到的晶圆样品图像面积,提高检测效率。开展实验验证大视场双通道Micro‐LED晶圆缺陷光学检测系统的性能,结果表明:该系统放大倍率为20,照明均匀性可达91.6%,最大像方视场为33 mm;该系统的调制传递函数(Modulation Transfer Function,MTF)曲线在奈奎斯特频率31 lp/mm处接近衍射极限,可满足0.8μm的物方分辨力;该系统测量得到的偏振度图像的信息熵、边缘强度、标准差和平均梯度相较传统灰度图像的平均提升率分别为25.6%、24.9%、33%、173.3%。大视场双通道Micro‐LED晶圆缺陷光学检测系统可实时捕获不同类型缺陷的特征信息,具有识别效率高、漏检率低等优势,为Micro‐LED晶圆生产质量高精度检测提供了有力支撑。 展开更多
关键词 微型发光二极体 缺陷检测 光学设计 偏振
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GaN Micro-LED新型显示技术研究进展
11
作者 黄锦鹏 赵汉章 刘斌 《光电子技术》 2025年第3期187-195,共9页
概述了Micro-LED显示技术原理、关键制备工艺及其应用领域和要求。针对Micro-LED新型显示中的共性问题,如器件尺寸效应、氮化镓全彩化、系统集成等,综述氮化镓基微型发光二极管(GaN Micro-LED)在高对比度、高亮度、低响应时间、低能耗... 概述了Micro-LED显示技术原理、关键制备工艺及其应用领域和要求。针对Micro-LED新型显示中的共性问题,如器件尺寸效应、氮化镓全彩化、系统集成等,综述氮化镓基微型发光二极管(GaN Micro-LED)在高对比度、高亮度、低响应时间、低能耗、广视角和宽工作温区的优势和当前的研究进展。 展开更多
关键词 微型发光二极管显示 尺寸效应 氮化镓全彩化技术 系统集成
原文传递
基于仿生平面复眼透镜提高AlGaN基DUV Micro-LED光提取效率
12
作者 刘欢 杨涛 +3 位作者 王铠尧 刘宁炀 周文 谭起龙 《机电工程技术》 2025年第3期47-51,共5页
内全反射是限制AlGaN基深紫外微型发光二极管(DUV Micro-LED)光提取效率的重要因素之一,严重降低了深紫外LED的能量利用率和寿命。受到昆虫复眼结构高能量利用率的启发,提出了一种基于仿生平面复眼透镜提高AlGaN基Micro-LED光提取效率... 内全反射是限制AlGaN基深紫外微型发光二极管(DUV Micro-LED)光提取效率的重要因素之一,严重降低了深紫外LED的能量利用率和寿命。受到昆虫复眼结构高能量利用率的启发,提出了一种基于仿生平面复眼透镜提高AlGaN基Micro-LED光提取效率的方法。通过对中华大刀螳的复眼结构进行相位提取和重构,利用仿生平面复眼能够有效抑制介质表面的内全反射,从而实现深紫外LED光提取效率的显著提高。时域有限差分法(FDTD)仿真表明,通过在Micro-LED表面刻蚀仿生平面复眼透镜,其TE和TM模式的光提取效率分别提高了84.5%和242%。得益于仿生超构表面平面复眼透镜超薄的平面结构和工艺的兼容性,有望通过单次纳米压印提高深紫外发光二极管性能。此外,利用仿生特征的功能重构方法在大视场、结构照明和仿生结构等方面具有潜在的应用前景。 展开更多
关键词 深紫外微型发光二极管 光提取效率 平面复眼透镜
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蜂巢表面AlGaInP基倒装Micro-LED的光电性能
13
作者 谢军 张威 +2 位作者 谢子敬 徐盛海 王洪 《发光学报》 北大核心 2025年第10期1953-1960,共8页
AlGaInP基红光Micro-LED较低的光提取效率限制了器件的发光强度。本文提出了一种自组装Ni金属纳米掩模和湿法刻蚀技术,获得了具有高密度、高均匀性的GaP表面纹理,通过表面纹理增加临界角降低全内反射效应从而有效地提高了器件光提取效... AlGaInP基红光Micro-LED较低的光提取效率限制了器件的发光强度。本文提出了一种自组装Ni金属纳米掩模和湿法刻蚀技术,获得了具有高密度、高均匀性的GaP表面纹理,通过表面纹理增加临界角降低全内反射效应从而有效地提高了器件光提取效率。使用不同厚度的镍掩膜获得不同形貌的表面纹理。结果表明,在20 A/cm^(2) 电流密度下,使用1 nm厚镍金属纳米掩膜湿法蚀刻的Micro-LED的发光强度和外量子效率比无表面纹理的Micro-LED分别提升21.04%和23.58%。提出了一种使用ICP干法刻蚀结合湿法刻蚀制备蜂巢型圆柱状表面纹理。在相同工艺的ICP刻蚀后对GaP层湿法腐蚀不同时间,在电流密度为20 A/cm^(2) 时,使用ICP蚀刻和湿法蚀刻10 s*3次的Micro-LED发光强度和外量子效率分别比无表面纹理的Micro-LED提高了81.61%和48.40%。 展开更多
关键词 ALGAINP 倒装 光提取效率 micro-led 表面纹理
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GaN基Micro-LED芯片低频噪声特性研究
14
作者 张腾飞 王伟 华文渊 《半导体光电》 北大核心 2025年第2期226-231,共6页
针对GaN基蓝光Micro-LED芯片,文章采用电流-电压(I-V)特性和电流噪声功率谱密度分析相结合的方法,系统研究该器件电流输运机制及其在不同电流注入条件下的低频噪声特性。研究结果表明:在低电流注入区间(1 nA<I<1μA),低频噪声呈... 针对GaN基蓝光Micro-LED芯片,文章采用电流-电压(I-V)特性和电流噪声功率谱密度分析相结合的方法,系统研究该器件电流输运机制及其在不同电流注入条件下的低频噪声特性。研究结果表明:在低电流注入区间(1 nA<I<1μA),低频噪声呈现产生-复合噪声和1/f噪声的叠加特性,其中1/f噪声仅在频率低于10 Hz时显著显现;在中值电流注入范围(6.6μA<I<830μA)且测试频率f低于1×10^(3)Hz时,测得电流噪声斜率分别1.75,2.06,1.99和1.76。通过引入多尺度熵复杂度分析揭示噪声信号的非规律特征,证实该部分电流区间的噪声源主要来自电子-空穴对的产生-复合过程,而非缺陷辅助隧穿所引起。当注入电流增至1~10 mA范围时,串联电阻的热效应开始主导运输特性,导致电流随电压的指数增长关系发生偏离。此时,1/f噪声主要来源于串联电阻,对应的1/f噪声指数因子γ分别为1.53,1.42,1.37,1.24和1.03,逐渐接近于标准1/f噪声(γ=1)。 展开更多
关键词 micro-led 正向电流 输运机制 多尺度熵 低频噪声
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芯片尺寸与阵列偏移对图形衬底Micro-LED光强空间分布的影响
15
作者 张佳辰 李盼盼 +2 位作者 李金钗 黄凯 李鹏岗 《发光学报》 北大核心 2025年第2期366-372,共7页
微型发光二极管(Micro-light emitting diode,Micro-LED)以高亮度、高对比度、低能耗和快速响应等优异特性,广泛应用于户外显示、增强现实和虚拟现实等领域。然而,Micro-LED的微型化带来了光强分布控制的挑战。为提高其发光效率,常使用... 微型发光二极管(Micro-light emitting diode,Micro-LED)以高亮度、高对比度、低能耗和快速响应等优异特性,广泛应用于户外显示、增强现实和虚拟现实等领域。然而,Micro-LED的微型化带来了光强分布控制的挑战。为提高其发光效率,常使用图形蓝宝石衬底(Patterned sapphire substrate,PSS)技术,通过微米级图形单元优化光提取率。在大尺寸LED中,PSS对光强空间分布影响较小,但在微米级Micro-LED中影响显著。本文采用光线追迹方法,系统研究了发光波长为460 nm的不同尺寸PSS Micro-LED在不同阵列偏移下的光强空间分布,并量化了光强空间分布的非对称率,最后解释了该现象。结果表明,随着尺寸减小,PSS对光强空间分布影响增大。当尺寸为3μm×5μm时,在y轴和x轴的光强空间分布的非对称率达3.06%和4.22%,因而影响Micro-LED发光均匀性。本研究为Micro-LED在显示应用中的优化设计提供了理论支持。 展开更多
关键词 micro-led 图形蓝宝石衬底(PSS) 非对称率
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表面复合与光提取效率竞争机制对Micro-LED光效的影响
16
作者 刘志强 江莹 +7 位作者 莫梦月 闫金健 李鹏岗 黄凯 李金钗 卢卫芳 康俊勇 张荣 《厦门大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期682-689,共8页
[目的]基于表面复合引起的尺寸效应,研究Micro-LED器件的尺寸、形状与光效的关系.[方法]利用SimuLED软件,通过设计不同尺寸和形状的器件,探究器件表面复合占比与周长面积比之间的关系,并分析器件形状对Micro-LED性能的影响.[结果]器件... [目的]基于表面复合引起的尺寸效应,研究Micro-LED器件的尺寸、形状与光效的关系.[方法]利用SimuLED软件,通过设计不同尺寸和形状的器件,探究器件表面复合占比与周长面积比之间的关系,并分析器件形状对Micro-LED性能的影响.[结果]器件表面复合速率与周长面积比成线性比例关系;器件形状通过表面复合占比与光提取效率共同影响器件的外量子效率.在本文研究的3种芯片形状中,圆形芯片的内量子效率最高,正六边形芯片的外量子效率最高,而方形芯片的内、外量子效率以及光功率均最低.[结论]当器件的尺寸受限时,可以通过优化器件形状,以降低表面复合占比和提高光提取效率,进而提高光效. 展开更多
关键词 micro-led 尺寸效应 表面复合速率 周长面积比 光提取效率
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GaN基Micro-LED芯片的电-热短路效应研究
17
作者 王伟 张腾飞 李红旭 《微纳电子技术》 2025年第10期48-55,共8页
研究了GaN基蓝光微型发光二极管(micro-LED)芯片在电流应力作用下的光电退化机制及其电-热耦合短路效应,揭示了micro-LED芯片独特的突发性短路失效机理。实验结果表明,施加2 h电流应力后,芯片发光强度衰减至初始值的约43%,反向漏电流显... 研究了GaN基蓝光微型发光二极管(micro-LED)芯片在电流应力作用下的光电退化机制及其电-热耦合短路效应,揭示了micro-LED芯片独特的突发性短路失效机理。实验结果表明,施加2 h电流应力后,芯片发光强度衰减至初始值的约43%,反向漏电流显著增大,且在-10 V偏压下的超低频噪声功率谱密度增幅达4个数量级,证实缺陷态密度增加是导致光电特性退化的主要因素。此外,热成像分析显示,应力时间延长至约5 h时,芯片表面热点区域面积呈现指数级扩展趋势,最终因局部介质击穿或金属互连桥接而引发突发性短路失效。同时发现,在芯片结温114.8℃的热应力下仅造成约22%的发光强度衰减,而强制散热条件下发光强度衰减幅度(约43%)与无散热条件基本相当。该现象表明载流子注入诱导的缺陷增殖是芯片退化的主导机制,其对性能退化的贡献度约为热效应的两倍。 展开更多
关键词 微型发光二极管(micro-led) 超低频噪声 结温 突发性短路 发光强度
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Micro LED车灯投影光学系统设计与优化 被引量：4
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作者 李香兰 金霞 +7 位作者 吕金光 郑凯丰 陈宇鹏 赵百轩 赵莹泽 秦余欣 王惟彪 梁静秋 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期89-99,共11页
本文提出了一种基于Micro LED阵列的车灯投影方案,设计了以像素尺寸为80μm×80μm的200×150白光Micro LED阵列作为显示光源,视场角为16°×34°的车灯投影光学系统,并对物面倾斜角度和光学系统结构进行了优化。此... 本文提出了一种基于Micro LED阵列的车灯投影方案,设计了以像素尺寸为80μm×80μm的200×150白光Micro LED阵列作为显示光源,视场角为16°×34°的车灯投影光学系统,并对物面倾斜角度和光学系统结构进行了优化。此外,分别采用反向畸变处理方法和像素灰度调制方法用以解决车灯投影图像的梯形畸变和照度均匀性问题,并搭建了投影实验平台,对图像校正方法进行了验证。实验结果表明:校正后图像梯形畸变系数p1,p2分别从0.0932和0.3680下降至0.0835和0.0373,像面照度均匀性从83.2%提高到93.2%。本文通过对基于Micro LED的倾斜投影车灯光学系统进行优化设计及采用图像校正方法,实现了高光效、低畸变的车灯投影。 展开更多
关键词 车灯投影光学系统 光学设计 micro led 照度均匀性 梯形畸变
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基于量子点@有序介孔复合材料的Micro⁃LED色转换特性 被引量：2
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作者 陈晓钢 赵梦云 +6 位作者 蔡俊虎 李恭明 查楠 叶芸 徐胜 郭太良 陈恩果 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期59-68,共10页
量子点(Quantum dots)由于具有优异的光电特性,广泛应用于发光与显示、太阳能电池、光催化等领域,它的发现和合成获得了2023年诺贝尔化学奖。采用量子点色转换的Micro-LED全彩化显示技术无需巨量转移,有望实现大规模量产,然而,量子点在... 量子点(Quantum dots)由于具有优异的光电特性,广泛应用于发光与显示、太阳能电池、光催化等领域,它的发现和合成获得了2023年诺贝尔化学奖。采用量子点色转换的Micro-LED全彩化显示技术无需巨量转移,有望实现大规模量产,然而,量子点在高强度Micro-LED出光激发下的性能和寿命仍存在局限。基于此,本文研究了基于量子点@有序介孔(QDs@SBA-15)复合材料的Micro-LED色转换技术及其特性,有序介孔分子筛载体独特的孔道结构不仅能够有效提升Micro-LED色转换和光提取效率,且致密的有序介孔材料也一定程度上保障了量子点的稳定性。首先,通过时域有限差分方法(FDTD)建立了Micro-LED仿真模型,探究量子点粒径和有序介孔材料的孔径对光提取效率的影响;基于仿真结果指导,进一步采用物理共混法制备了QDs@SBA-15复合材料,通过透射光谱、荧光激发光谱、紫外-可见光吸收谱等手段对其进行表征并确定浓度配比;最后,将该复合材料与聚二甲基硅氧烷(PDMS)混合固化成膜,并研究了其光致发光性能。实验结果发现,量子点粒径和介孔材料孔径的匹配度以及量子点和有序介孔材料的比例浓度是影响QDs@SBA-15复合材料发光效率及Micro-LED色转换性能的关键因素;通过优化,所得复合材料可获得优异的发光性能以及良好的环境稳定性,相比于纯量子点色转换层,复合材料的光提取效率提升了81.73%,复合材料的环境稳定性提升了14.33%,以Micro-LED作为蓝光光源组成的三基色发光器件工作色域达到了104.52%NTSC。本研究为量子点色转换Micro-LED显示技术提供了理论指导,为实现Micro-LED全彩化开辟了新路径。 展开更多
关键词 量子点 有序介孔材料 色转换 micro-led
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六边形micro-LED台面制备及光学特性研究 被引量：2
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作者 徐彤 陈鹏 +5 位作者 李玉银 谢自立 赵红 施毅 张荣 郑有炓 《光电子技术》 CAS 2024年第3期185-189,202,共6页
在蓝宝石为衬底的标准绿光GaN-LED外延片上,成功制备了边长分别为6μm、8μm、10μm且具有不同侧壁晶面(m面,a面)的六边形micro-LED台面。通过光致发光谱研究了各个侧壁晶面的六边形micro-LED台面的发光特性。结果显示,在10.5 kW/cm^(2... 在蓝宝石为衬底的标准绿光GaN-LED外延片上,成功制备了边长分别为6μm、8μm、10μm且具有不同侧壁晶面(m面,a面)的六边形micro-LED台面。通过光致发光谱研究了各个侧壁晶面的六边形micro-LED台面的发光特性。结果显示,在10.5 kW/cm^(2)的注入功率密度下,边长6μm的m面侧壁的micro-LED台面比a面侧壁的micro-LED台面的发光峰强提高了24.4%。在9.05 kW/cm^(2)的注入功率密度下,随着台面尺寸从10μm缩小到6μm,m面侧壁台面单位面积的发光峰强提升了52.8%。结果表明,micro-LED台面侧壁对发光效率具有重要影响,设计制备符合GaN晶格特性的低密度界面态侧壁六边形micro-LED台面,可大幅提高micro-LED发光效率,是实现高量子效率micro-LED的特定解决方案。 展开更多
关键词 氮化镓六边形台面 光学特性 量子效率 微型发光二极管
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