近日，我院博士后吴挺竹以共同通讯作者在JCR一区期刊《Photonics Research》上发表题为“Full-color monolithic hybrid quantum dot nanoring micro light-emitting diodes with improved efficiency using atomic layer deposition and nonradiative resonant energy transfer”的研究论文，该工作入选当期封面文章。
微发光二极管（μLEDs）是下一代显示技术最有希望的候选者。然而，μLEDs的效率会随着尺寸的减小而降低。另外，为实现单片全彩色微显示，RGB的巨量转移成本很高，量子点（QD）颜色的转换效率还有待提高。
为使μLED尽快量产，由台湾交通大学郭浩中教授和我院吴挺竹博士负责的研究小组，对如何提高全色单片混合量子点纳米环（NR）μLED的效率进行了研究，提出了一种新的量子点-纳米环混合μLED（QD-NR-μLED）结构。
他们在绿色LED外延片上制备了纳米环结构，利用应变弛豫效应将NR-μLED由绿色变为蓝色，并采用原子层沉积（ALD）技术在蓝光NR-μLED的侧壁上沉积了1nm的Al2O3层，使蓝光NR-μLED的光致发光强度提高了143.7%。接着在蓝光NR-μLED上喷涂红色量子点，利用非辐射共振能量转移（NRET）机制，通过量子点和暴露的多量子阱之间的耦合提升量子点色转换效率并实现全彩显示。为进一步提高红光纯度，研究小组研制了一种分布式布拉格反射镜，以重复利用激发光。
在这项工作中，纳米环结构为单片全彩微显示提供了结构基础，ALD侧壁钝化技术提高了μLEDs的发光效率，NRET机制增强了红色量子点的色转换效率。因此，研究小组认为，“这种新型的QD-NR-μLED能够为全彩微显示的应用提供新的思路和方法。”下一步，研究小组的工作将集中在优化ALD的厚度以及如何将QD-NR-μLED与柔性基板结合，以实现柔性透明微显示。
论文链接:
https://www.osapublishing.org/prj/abstract.cfm?uri=prj-7-4-416
吴挺竹博士简介：本科与硕士分别毕业于浙江大学和香港科技大学；2014年至2017年在我院电子科学系就读博士；2017年起在我院流动站从事博士后工作，合作导师为陈忠教授。其主要研究方向为Micro-LED显示技术、半导体照明控制系统、健康照明等。目前，以第一作者或通讯作者共发表SCI论文12篇（其中一区论文2篇、二区论文4篇）；以第一完成人获得1项中国发明专利；获得福建省海峡博士后交流资助计划B类支持。
文：陈精锋
