AlGaInP基の赤色Micro-LEDは比較的低い光抽出効率がデバイスの発光強度を制限しています。本論文では自己組織化されたNi金属ナノマスクと湿式エッチング技術を提案し、高密度かつ高均一性のGaP表面テクスチャを獲得しました。表面テクスチャによって臨界角が増加し全反射効果が低減されるため、デバイスの光抽出効率が効果的に向上しました。異なる厚さのニッケルマスクを用いて異なる形状の表面テクスチャを得ました。結果は、20 A/cm²の電流密度で、1 nm厚のニッケル金属ナノマスクを用いた湿式エッチングMicro-LEDの発光強度および外部量子効率は、表面テクスチャのないMicro-LEDと比較してそれぞれ21.04%および23.58%向上したことを示しています。ICPドライエッチングと湿式エッチングを組み合わせた蜂の巣状円柱形表面テクスチャの作製方法を提案しました。同じプロセスのICPエッチング後にGaP層を異なる時間湿式腐食させ、20 A/cm²の電流密度でICPエッチングと湿式エッチング(10秒×3回)を使用したMicro-LEDの発光強度および外部量子効率は、表面テクスチャなしのMicro-LEDよりそれぞれ81.61%および48.40%向上しました。

AlGaInP;フリップチップ;光抽出効率;Micro-LED;表面テクスチャ