InGaN因其寬帶隙可調的優點，在 Micro-LED全彩顯示中應用被寄予厚望。目前micro-LED技術正面臨兩大挑戰，
1. 巨量轉移技術；
2. 缺乏高效可靠的紅光Micro-LED晶片。
目前常規的紅光LED是由AlGaInP材料製成，在普通晶片尺寸下，其效率為60%以上。然而，當晶片尺寸縮小到微米量級時，其效率會急劇降低到1%以下。此外，AlGaInP機械強度較弱，巨量轉移難度更大，容易在晶片抓取和放置過程中出現開裂。
InGaN材料在具有較好機械穩定性和較短空穴擴散長度的同時，又與InGaN基綠光、藍光Micro-LED兼容，是Micro-LED紅光晶片的較佳材料選擇。然而，InGaN基紅光量子阱存在嚴重的銦偏析問題，這將導致紅光量子阱中的非輻射複合增加，從而引起效率降低。在過去20年的研究中，InGaN基紅光LED功率轉換效率不足2.5%。銦偏析問題嚴重阻礙了InGaN基紅光LED的發展。因此，如何解決銦偏析問題是獲得高效InGaN基紅光LED的關鍵。
近日，南昌大學的江風益院士課題組在Photonics Research 2020年第8卷第11期上展示了他們最新研製的高光效InGaN基橙-紅光LED結果。
此項研究基於矽襯底氮化鎵技術，引入了銦鎵氮紅光量子阱與黃光量子阱交替生長方法，並結合V形坑技術，從而大幅緩解了紅光量子阱中高In組分偏析問題。再依據V形p-n結和量子阱帶隙工程大幅提升了紅光量子阱中的輻射複合速率。使用該技術成功製備了一系列高效的InGaN基橙-紅光LED，基於InGaN的黃色LED的結構對基於InGaN的橙色和紅色LED進行了研究。
沒有將所有黃色的QW更改為橙色，而是提出了一種優化的QW結構，該結構僅將9個黃色的QW中的兩個更改為橙色。發現具有優化結構的LED效率更高，在0.8A / cm2的峰值波長為608 nm時，WPE達到了24.0％；效率的提高歸因於橙色QW的質量提高和活性重組量減少。
基於優化的QW結構，開發了一系列高效的基於InGaN的橙色和紅色LED，其峰值波長為594nm至621nm，相應的WPE在0.8 A / cm2時為30.1％至16.8％，光效相較於以往報導的相同波段InGaN基LED結果整體提高了約十倍。
研究人員認為，基於InGaN的紅色LED的材料質量非常接近滿足微型顯示器的要求。隨著微型LED晶片技術的發展以及材料增長的進一步改善，相信在不久的將來用於微型顯示器的基於InGaN的紅色LED是可行的。
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來源：行家說Talk