近日，由國家半導體照明工程研發及產業聯盟（CSA）與第三代半導體產業技術創新戰略聯盟（CASA）主辦，南方科技大學微電子學院與北京麥肯橋新材料生產力促進中心有限公司共同承辦的第十七屆中國國際半導體照明論壇（SSLCHINA 2020）暨2020國際第三代半導體論壇（IFWS 2020）在深圳會展中心召開。

期間，由華燦光電股份有限公司、佛山市國星光電股份有限公司、北京北方華創微電子裝備有限公司共同協辦的“Mini/Micro-LED新型顯示技術”分會上，北京大學教授陳志忠做了題為“Micro-LED大注入條件下的多體效應研究”的主題報告，分享了最新成果。

微米發光二極管(Micro-LEDs) 用于可見光通信（VLC）或者高亮度微顯示中，經常在大注入條件下工作。基于單粒子近似的半導體能帶理論在LED有源區載流子濃度高于1019 cm-3 將不再有效。Y研究對于大于100 kA/cm2超大注入水平的micro-LED考慮了多體效應，包括能帶重整化(BGR)，庫倫增強（CE）以及載流子碰撞效應等。

研究對20微米直徑的micro-LED進行了不同電流下的電致發光（EL）光譜的測量，結果發現隨著電流密度從50 kA/cm2增加至360 kA/cm2，EL譜峰值波長紅移，光譜寬度增加。同時在大于100 kA/cm2的電流密度下，觀察到外量子效率（EQE）的反常增加。

通過Crosslight公司的APSYS軟件包進行數值模擬，發現EL譜峰值波長紅移與BGR效應以及結溫增加有關，載流子碰撞展寬基本主導了大注入下的光譜展寬，載流子碰撞還減少了發光效率。而CE則導致了d(logL)/d(logI)曲線的反常，引起EQE隨注入電流增加而反常增加，同時還導致較為復雜的EL峰值波長的變化。

除了多體效應，研究還討論了相空間填充，極化屏蔽以及密度激活的缺陷復合（DADR）。也討論了APSYS軟件處理多體效應問題的限制，并對大注入工作的micro-LED進行了應用方面的預測。
 

（內容根據現場資料整理，如有出入敬請諒解）