高輝度・高解像度マイクロLEDディスプレイに向けたGaN

半導体、特に窒化物半導体マイクロLEDは、次世代のウェアラブル型情報機器のための低消費電力、高輝度、高解像度のディスプレイとして期待されている。しかし、マイクロLEDの実現のためには、多くの技術的課題を解決しなければならない。 　本セミナーでは、マイクロLEDディスプレイの実現に解決しなければならない課題を整理するとともに、これらの課題の解決に有望な技術について解説する。

1. 背景:マイクロLEDの特徴、アプリケーション
2. 現在のマイクロLED技術の課題と開発の状況
   1. チップサイズ縮小に伴う諸問題
      • 内部量子効率の低下
      • 光取出し効率
      • 配光制御 (指向性)
   2. 低コスト、高速実装問題
   3. 赤色波長帯における効率低下
   4. 緑・赤色チップの波長シフト問題
3. エバネッセント光の結合効果を利用した指向性マイクロLED
   1. エバネッセント光の結合効果
   2. 指向性マイクロLEDの提案
   3. InGaAs/GaAsリッジ型LEDによる実証
4. GaN指向性マイクロLEDの理論的検討
   1. 構造の最適化、発光効率 (光取出し効率) の見積
   2. ディスプレイ輝度の試算
   3. RGBモノリシック集積の可能性
5. GaN指向性マイクロLEDの実現に向けて
   1. 選択成長方式
   2. トップダウン方式、低損傷プラズマエッチング技術
   3. 準大気圧プラズマMOCVDによる高効率赤色LED実現の可能性
6. まとめ