六边形台面对micro-LED的好处
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中国厦门大学报道了在氮化铟镓（InGaN）微绿发光二极管（LED）中使用六方台面的优势[Zelong Huang等人，Optics Express，v33，p42747,2025]。
研究人员评论道：“六边形结构得益于六个均匀分布的顶点，这最大限度地减少了从电极到台面边界的最大距离。这种设计不仅提供了比圆形台面更好的电流均匀性，而且还避免了在方形台面中观察到的顶点处的电流拥挤。因此，六边形台面提高了沿边缘的电流扩散效率，减少了局部的低电流密度区域，并最终增强了整体电流的均匀性。
该团队认为 micro-LED 对于全彩显示器、增强/虚拟现实 （AR/VR）、可见光通信、可穿戴设备和光疗尤为重要。研究人员解释说：“绿色微型 LED 的发射波长在人眼的峰值灵敏度范围内，因此对于高保真色彩再现尤为重要。
III-N异质结构是通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）在图案化蓝宝石衬底上生长的。有源发光区域由 10 个周期的 2nm In 组成0.3加语0.7N 由 8nm GaN 势垒隔开。Mesa LED 是使用这种材料制造的，蚀刻成圆形、方形和六边形图案，分别使用激光直写光刻技术取样 A-C。台面蚀刻采用电感耦合等离子体反应离子和湿缓冲氧化物蚀刻以及清洗步骤进行。周边表面用等离子体增强的化学气相沉积二氧化硅进行钝化，旨在减轻蚀刻引起的损伤并提高器件的稳定性和性能。
退火的 p 金属和 n 金属电极由钛/铝/钛组成，在丙酮中通过低功率超声波搅拌进行升空。p 电极是放置在 LED 中心的直径为 50μm 的圆。LED在正交x，y方向上以200μm间距排列在方形晶格中。
表1：具有50μm p电极的不同台面形状的周长/p电极面积（P / A）。
参数 | 循环 | 广场 | 六方 |
| P | 2πx50μm | 6x50微米 | 4x100微米 |
| 市盈率 | 0.16/微米 | 0.15/微米 | 0.20/μm |
| 到周长的最大距离 | 25微米 | 25微米 | 45.7微米 |
| 到周长的最小距离 | 25微米 | 18.3微米 | 25微米 |
台地的周长使得六边形台地最小（表 1）。在微型 LED 中，台面周边往往是发生非辐射复合的地方，从而浪费电能。特别是，LED 被认为会因（通常是等离子体）蚀刻过程造成的损坏而产生的缺陷而增加肖克利-读取-霍尔复合。
图1：（a）三个台面几何微型LED的电流密度-电压曲线。（b）–（d） 电致发光 （EL） 光谱，在连续波 （CW）作下，带有圆形 （b）、方形 （c）、六边形 （d） 台面的发光图案插图。
最终LED的导通电压稳定在3.3V左右（图1）。六边形台面 LED 在给定电压下实现更高的电流密度。在10V偏置时，电流密度为164.7A/cm2， 199.9A/厘米2和 285.8A/cm2分别用于圆形、方形和六边形台面 LED。六边形器件在 5mA 和 20mA 电流注入之间具有更大的波长蓝移，为 2.9nm （Δλ）。
研究人员评论道：“六边形器件中这种较大的蓝移可归因于更高效的载流子注入和其活性区域的均匀分布，这与其优化的市盈率一致，并证实了其卓越的光电性能。
图 2：（a） 圆形、方形和六边形绿色 micro-LED 的光输出功率密度和 （b） 外部量子效率 （EQE） 作为注入电流密度的函数。
光功率密度达到3.86W/cm2， 3.14W/cm2和 4.94W/cm2用于圆形、方形和六边形微型 LED，分别为 200A/cm2注射（图2）。相应的EQE峰值点为8.94A/cm2， 7.13A/厘米2和 10.41A/cm2注射，EQEs分别达到16.9%、17.6%和19.9%。EQE在峰值和200A/cm之间下垂2圆形、方形和六边形微型LED分别为52.4%、56.1%和48.2%。
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