Micro LED的發光效率會隨著尺寸微縮而下降，從而導致檢測與維修問題增多，這是Micro LED面臨的關鍵技術難題之一。鑒于此，相關技術研究員嘗試在外延片生產階段提高Micro LED的效率。據報道，加州大學圣塔芭芭拉分校（University of California, Santa Barbara，UCSB）攜手諾貝爾獎得主中村修二先生（Shuji Nakamura）最近發表了一篇論文，描述了一種利用外延隧道結（Epitaxial Tunnel Junctions, TJs）制備高性能InGaN Micro LED的方法。
圖片來源： Li et al. 2020
據悉，該論文發表在《光學快報》上，標題為《通過MOCVD選擇性區域生長技術生長具有外延隧道結的InGaN Micro LED的與尺寸無關的低電壓》（Size-independent Low Voltage of InGaN Micro-light-emitting Diodes with Epitaxial Tunnel Junctions Using Selective Area Growth by metalorganic Chemical Vapor Deposition），描述了通過MOCVD選擇性區域生長法（SAG）制備具有外延隧道結Micro LED的研究結果。
InGaN隧道結LED具有高效低光衰的特點，并且采用MOCVD生長能夠輕易擴大規模以實現量產。但是，生長隧道結LED具有挑戰性，因此，UCSB研究團隊采用選擇性區域生長技術來攻克具有外延隧道結Micro LED現階段的技術問題。
圖片來源： Li et al. 2020
論文顯示，UCSB團隊使用在PPS上生長的藍色InGaN LED外延片來實現隧道結的再生長。沒有使用SAG技術以及使用SAG技術制備的具有隧道結Micro LED的發光均勻性對比如上圖，包含20μm、40μm、60μm、80μm、100μm。此外，使用SAG技術還降低了具有隧道結Micro LED的正向電壓，并提高了效率。
具體而言，研究團隊描述了通過MOCVD生長的具有隧道結GaN基Micro LED的最低正向電壓。使用SAG技術制備的具有隧道結Micro LED的正向電壓與尺寸無關，在 20 A/cm2時為3.24-3.31 V，與普通MOCVD生長的具有隧道結Micro LED相比，改善顯著。另外，研究團隊還觀察到其輸出功率與封裝器件的外量子效率也得到提高。這些研究結果均表明SAG技術在實現MOCVD生長隧道結方面潛力無限。
