Single-terminal Injection Electroluminescence Mechanism for Micro-LED Driving and Detection

LI Jun-long; LI Wen-hao; SU Hao; QIU Jia-wen; WANG Kun; ZHANG Yong-ai; ZHOU Xiong-tu; WU Chao-xing; GUO Tai-liang

doi:10.37188/CJL.20220270

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Single-terminal Injection Electroluminescence Mechanism for Micro-LED Driving and Detection

Luminescence Industry and Technology Frontier | 更新时间：2023-02-13

- Single-terminal Injection Electroluminescence Mechanism for Micro-LED Driving and Detection
  增强出版
- Chinese Journal of Luminescence Vol. 43, Issue 12, Pages: 1991-2000(2022)
- 作者机构：
  
  1.福州大学物理与信息工程学院，福建福州　350108
  2.中国福建光电信息科学与技术创新实验室，福建福州　350108
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Key Research Development Program of China(2021YFB3600404)
- DOI：10.37188/CJL.20220270
  CLC： TN312⁺.8
- Received：09 July 2022，
  
  Revised：2022-08-01，
  
  Published：05 December 2022
- 稿件说明：
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李俊龙,李文豪,苏昊等.面向Micro⁃LED驱动与检测的单端注入电致发光机理[J].发光学报,2022,43(12):1991-2000.

LI Jun-long,LI Wen-hao,SU Hao,et al.Single-terminal Injection Electroluminescence Mechanism for Micro-LED Driving and Detection[J].Chinese Journal of Luminescence,2022,43(12):1991-2000.
李俊龙,李文豪,苏昊等.面向Micro⁃LED驱动与检测的单端注入电致发光机理[J].发光学报,2022,43(12):1991-2000. DOI： 10.37188/CJL.20220270.

LI Jun-long,LI Wen-hao,SU Hao,et al.Single-terminal Injection Electroluminescence Mechanism for Micro-LED Driving and Detection[J].Chinese Journal of Luminescence,2022,43(12):1991-2000. DOI： 10.37188/CJL.20220270.

摘要

Micro⁃LED具有高分辨率、高色域、高稳定性等优点，在近眼显示领域具有广阔的应用前景。然而，Micro⁃LED存在着巨量电致发光检测和巨量金属键合两大技术瓶颈。本文提出了一种单端载流子注入的Micro⁃LED工作模式，并制备了一种基于该工作模式的Micro⁃LED器件，即单注入型Micro⁃LED。通过实验和仿真研究单注入型Micro⁃LED的工作过程，探究其工作机理。研究了单注入型Micro⁃LED在正弦交流电下的电流⁃驱动电压关系、电流⁃驱动频率关系、亮度-驱动频率关系，以及能带的周期性变化规律，并提出单注入型Micro⁃LED的载流子输运模型。最后，展示了单注入模式在垂直结构Micro⁃LED检测领域的应用，为Micro⁃LED检测提供了新思路。

Abstract

Micro light-emitting diode（Micro-LED）， with many advantages such as high-resolution， high color gamut， and high stability， has broad prospects for near-eye display. However， two major technical issues in Micro-LED need to be solved， including mass electroluminescence detection and mass metal bonding. In this work， a working mode for Micro-LED with single-terminal carrier-injection is proposed， and a single-injection type Micro-LED related to the working mode is fabricated. The working process is studied by experiments and simulations in order to explore the working mechanisms. The current-voltage， current-frequency， brightness-frequency relationship and the periodic variation of the energy band of single-injection type Micro-LED under sinusoidal alternating current are studied. Moreover， the carrier transport model of single-injection Micro-LED is proposed. Finally， the application of single-injection mode used in the detection of vertical structure Micro-LED is demonstrated， which provides new ideas for Micro-LED detection.

关键词

Keywords

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