近年,國內高校研究團隊紛紛參與到Micro LED相關技術的研究當中,并持續帶來豐富的研究成果,為Micro LED技術發展提供了重要動能。在近日,中科研等高校團隊在Micro LED研究上又有新成果。
中科院等團隊研發單晶薄膜高分辨率Micro LED微顯示器件
7月2日,國家自然科學基金委員會官網消息, 中國科學院理化技術研究所吳雨辰研究員、中國科學技術大學鳳建崗教授、吉林大學邱宇辰副教授合作,開發了一種基于遠程外延生長的單晶薄膜技術,用于構筑超高分辨單晶Micro-LED微顯示器件。
圖片來源:國家自然科學基金委員
相關研究成果以“ Remote epitaxial crystalline perovskites for ultrahigh-resolution micro-LED displays ”為題, 已 于2025年1月15日發表在《自然·納米技術》 ( Nature Nanotechnology ) 雜志上 。
據悉,Micro-LED 被視為下一代顯示技術核心,但傳統 III-V 族半導體材料存在局限,如像素尺寸小于30μm時效率驟降,且像素轉移效率低、良品率不足,限制了其應用。
相比之下,鈣鈦礦材料因長載流子擴散長度和高發光效率(薄膜器件電致發光效率達 28.9%),成為潛在候選,然而傳統多晶材料存在表面穩定性差、發光不均、載流子輸運效率低等問題,因此應用受限。
為此,研究團隊提出利用遠程外延單晶薄膜制備Micro-LED,以獲得 四大優勢 ,包括形成亞微米厚度提升輻射復合效率;大面積連續性保障載流子高效注入;光學平整度確保發光均勻;依賴范德華力實現高效轉移,滿足制備需求。
借助單晶薄膜性能,團隊用光刻技術制作出4μm像素的Micro-LED,并將其與顯示背板集成,通過薄膜晶體管實現像素獨立控制,成功構建超高分辨率微顯示器件。
研究團隊表示,該研究突破傳統材料瓶頸,為單晶材料在超高分辨微顯示領域的應用開辟了新方向。
2025上半年,國內高校Micro LED研究成果滿滿
值得注意的是,今年以來,廈門大學、深圳技術大學、 南方科技大學 、 北京大學、 香港科技大學 等國內高校研究團隊在Micro LED領域也紛紛有最新研究成果發布。
今年1月,香港科技大學宣布,學校工學院與南方科技大學和中國科學院蘇州納米所合作,成功研發一款全球首創的深紫外Micro LED顯示陣列晶圓,此高光效晶 圓 可配合無掩模紫外光光刻技術,提升其光輸出功率密度準確性,并以較低成本及更速效的方法推動半導體晶片生產的技術發展。
圖片來源:香港科技大學工學院
3月,北京大學山西碳基薄膜電子研究院研發團隊聯合成都辰顯光電有限公司,在《Carbon》期刊發表題為“用于顯示器驅動應用的碳納米管薄膜晶體管柵介質層和鈍化層優化”的論文。
團隊研究通過優化CNT TFTs的柵介質層和鈍化層,團隊實現了針對顯示驅動應用的性能指標綜合優化。
圖片來源: 北京大學
5月, 深圳技術大學、南方科技大學與香港科技大學的研究人員,提出一種基于Micro LED的新型水下無線光通訊(UWOC)架構。研究人員設計了一個大型氮化鎵Micro LED陣列,具有5000個通過倒裝技術制造的芯片。該陣列可分別在37.7米和73.5米的距離下,達到165 Mbps和90 Mbps的傳輸速率。研究人員表示,該技術可在水下環境中實現高速率和長距離傳輸。
圖片來源:MicroLED-info
6月, 廈門大學解榮軍、黃凱、宣曈曈等人展示了綠色和紅色量子點發光微球,同時具有高顏色轉換效率和優異的PL穩定性,從而實現超高效和明亮的RGB Micro LED。
圖片來源:未來顯示技術研究院
小結
目前,針對Micro LED現存的技術瓶頸,國內高校正積極推進Micro LED研究,改善Micro LED技術性能,優化其生產效率,并在挖掘Micro LED非顯示應用的潛力。
而根據TrendForce集邦咨詢《2025年MicroLED顯示與非顯示應用市場分析報告》(了解報告>)預估,到2029年Micro LED顯示應用的芯片產值將達到7.4億美金,且Micro LED應用場景將擴展到光通信等非顯示應用領域,加速Micro LED整體的商業化進程。
若要實現Micro LED繁榮發展的愿景,未來仍需國內高校持續助力,并與LED企業更緊密合作,為Micro LED產業帶來更多創新技術解決方案。
文:LEDinside Irving
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