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Characteristics of GaN-on-Si Green Micro-LED for Wide Color Gamut Display and High-Speed Visible Light Communication
ACS Photonics ( IF 6.5 ) Pub Date : 2022-12-15 , DOI: 10.1021/acsphotonics.2c01028 Shijie Zhu 1 , Xinyi Shan 1 , Runze Lin 1 , Pengjiang Qiu 1 , Zhou Wang 1 , Xinyi Lu 1 , Lintao Yan 1 , Xugao Cui 1 , Guoqi Zhang 1 , Pengfei Tian 1
ACS Photonics ( IF 6.5 ) Pub Date : 2022-12-15 , DOI: 10.1021/acsphotonics.2c01028 Shijie Zhu 1 , Xinyi Shan 1 , Runze Lin 1 , Pengjiang Qiu 1 , Zhou Wang 1 , Xinyi Lu 1 , Lintao Yan 1 , Xugao Cui 1 , Guoqi Zhang 1 , Pengfei Tian 1
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GaN green LEDs grown on the Si substrate are expected to become low-cost and high-efficiency green light sources in future years, thus promoting the potential of GaN-on-Si green micro-LEDs for display and visible light communication (VLC), but the performances of the GaN-on-Si green micro-LEDs have yet to be fully investigated. In terms of display, a nondestructive transfer printing process is adopted and the characteristics of GaN-on-Si green micro-LEDs before and after being transferred to the glass substrate are presented in this work. The removal of the Si substrate causes almost no electrical damage to the device, and at a low current density of 1 A/cm2, the EQE of the micro-LED can be doubled and the device can still maintain good color purity. In terms of VLC, a −3 dB bandwidth up to 613 MHz has been achieved for 80 μm micro-LED under the current density of 2 kA/cm2, and a data rate of 4.65 Gbps is obtained. These results indicate that GaN-on-Si green micro-LEDs have great application prospects in both display and communication fields.
中文翻译：
用于宽色域显示和高速可见光通信的 GaN-on-Si 绿色 Micro-LED 的特性
在硅衬底上生长的GaN绿色LED有望在未来几年成为低成本、高效率的绿色光源，从而推动GaN-on-Si绿色micro-LED在显示和可见光通信（VLC）方面的潜力，但 GaN-on-Si 绿色微型 LED 的性能尚未得到充分研究。在显示方面，采用无损转印工艺，展示了转移到玻璃基板前后的 GaN-on-Si 绿色 Micro-LED 的特性。去除Si衬底对器件几乎没有电损伤，在1 A/cm 2的低电流密度下，micro-LED的EQE可以翻倍，并且器件仍能保持良好的色纯度。在可见光通信方面，80 μm micro-LED 在 2 kA/cm 2的电流密度下实现了高达 613 MHz 的 −3 dB 带宽，并获得了 4.65 Gbps 的数据速率。这些结果表明GaN-on-Si绿色Micro-LED在显示和通信领域都具有广阔的应用前景。
更新日期：2022-12-15
中文翻译：
用于宽色域显示和高速可见光通信的 GaN-on-Si 绿色 Micro-LED 的特性
在硅衬底上生长的GaN绿色LED有望在未来几年成为低成本、高效率的绿色光源，从而推动GaN-on-Si绿色micro-LED在显示和可见光通信（VLC）方面的潜力，但 GaN-on-Si 绿色微型 LED 的性能尚未得到充分研究。在显示方面，采用无损转印工艺，展示了转移到玻璃基板前后的 GaN-on-Si 绿色 Micro-LED 的特性。去除Si衬底对器件几乎没有电损伤，在1 A/cm 2的低电流密度下，micro-LED的EQE可以翻倍，并且器件仍能保持良好的色纯度。在可见光通信方面，80 μm micro-LED 在 2 kA/cm 2的电流密度下实现了高达 613 MHz 的 −3 dB 带宽，并获得了 4.65 Gbps 的数据速率。这些结果表明GaN-on-Si绿色Micro-LED在显示和通信领域都具有广阔的应用前景。
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