GaN系青色Micro-LEDチップに対し、温度ストレスおよび電圧ストレスの実験手法で逆方向リーク電流の故障メカニズムを研究した。結果は、温度ストレス下では、Micro-LEDチップの劣化前の逆方向リーク電流は主に多段階熱付加トンネル電流で構成され、Poole-Frenkel（PF）トンネルメカニズムの影響を受けることを示した。電圧ストレス（-85 V）による劣化後、逆方向リーク電流は応力時間の延長とともに増加し、この時に多段階熱付加トンネル電流から空間電荷制限電流機構（SCLC）へと変化する。劣化前後のエネルギーバンド図の解析により、長時間の電圧ストレスでブレークダウン現象が発生し、Micro-LEDチップ内部の電界が急激に変化し、電子が高エネルギーで格子原子に衝突し、多数のキャリアを生成し、非放射再結合率が増加し、その結果、逆方向リーク電流が元の1.9766×10^-7 Aから1.5834×10^-4 Aに増加することが分かった。

Micro-LED; 故障メカニズム; 非放射再結合; トンネルチャネル; 逆方向リーク電流