面向Micro⁃LED驱动与检测的单端注入电致发光机理

李俊龙; 李文豪; 苏昊; 邱佳雯; 王堃; 张永爱; 周雄图; 吴朝兴; 郭太良

doi:10.37188/CJL.20220270

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面向Micro⁃LED驱动与检测的单端注入电致发光机理

发光产业及技术前沿 | 更新时间：2023-02-13

- 面向Micro⁃LED驱动与检测的单端注入电致发光机理
  增强出版
- Single-terminal Injection Electroluminescence Mechanism for Micro-LED Driving and Detection
- 发光学报 2022年43卷第12期页码：1991-2000
- 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：
  
  [ "李俊龙（1999-），男，福建南平人，硕士研究生，2021年于福州大学获得学士学位，主要从事Micro-LED及量子点显示器件的应用基础研究。 E-mail： 211120029@fzu.edu.cn" ]
  [ "王堃（1995-），男，福建福安人，博士研究生，2021年于福州大学获得硕士学位，主要从事纳米发光显示及新型光电子器件的应用基础研究。 E-mail： 211110018@fzu.edu.cn" ]
  [ "吴朝兴作者简介:（1985-），男，福建晋江人，博士，教授，博士生导师，2015年于福州大学获得博士学位，主要从事纳米材料光电性能及其在纳米发光显示、神经元显示、类神经电子的应用基础研究。 E-mail： chaoxing_wu@fzu.edu.cn" ]
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划(2021YFB3600404)
- DOI：10.37188/CJL.20220270
  中图分类号： TN312⁺.8
- 纸质出版日期：2022-12-05，
  
  收稿日期：2022-07-09，
  
  修回日期：2022-08-01，
- 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

Micro-LED单端载流子注入电致发光检测交流电

Keywords

Micro-LEDsingle-terminal carrier-injectionelectroluminescence detectionalternating current

references

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