由于InGaN具有可调的宽频带间隙，在Micro-LED全彩显示中的应用前景广阔。当前LED技术面临着两大挑战：1.大量转让技术；2.缺少高效可靠的红光Micro-LED芯片。
现有的红光LED都是用AlGaInP材料制成，在一般芯片尺寸下，效率可达60%以上。但是，当芯片的尺寸缩小到微米量级时，它的效率会大大低于1%。另外，AlGaInP的机械强度较弱，转移量大，在抓片和放置过程中容易产生裂纹。
该材料具有较好的机械稳定性和较短的孔洞扩散长度，并且与InGaN基绿光、蓝光Micro-LED相兼容，是Micro-LED红光芯片较理想的材料。但InGaN基红光量子阱存在着严重的铟偏析问题，使红光量子阱中的非辐射成分增多，效率降低。InGaN基红光LED的功率转换效率在过去20年的研究中不足2.5%。铟偏析问题是InGaN基红光LED发展的严重障碍。如何解决铟偏析问题，是制备高效的InGaN基红光LED的关键。
南昌大学江风益院士课题组日前在《PhotonicsResearch》2020年第8卷第11期上发表了他们最新研发的高光效InGaN基橙-红光LED测试结果。
本研究以硅衬底氮化镓技术为基础，引入铟镓氮红光量子阱与黄光量子阱交替生长的方法，并采用V形坑技术，可有效地缓解红光量子阱中高In组偏析问题。在此基础上，利用V型p-n结和量子基带隙工程，进一步提高了红光量子阱中的辐射复合率。利用这一技术成功制备出一系列高效的InGaN基橙-红光LED，利用InGaN的黄色LED结构，研究了InGaN基橙-红LED。
不是把所有黄色的QW都改成橙色，而是提出一个优化后的QW结构，只把9个黄色QW中的2个改成橙色。结果表明，采用优化结构的LED效率更高，其WPE在0.8A/cm2波长608nm时可达24.0%，而采用橙色QW后，其性能提高，活性组分减少。
以优化后的QW结构为基础，开发了一系列高效的橙色和红色InGaN发光二极管，其峰值波长在594nm到621nm之间，相应的WPE为0.8A/cm2，比以前报道的同一波段的InGaN基LED光效率提高大约10倍。
研究者们认为，基于InGaN的红色LED材料的质量与微型显示器的要求非常接近。由于微型LED芯片技术的发展，以及材料的进一步改进，相信在不久的将来，基于InGaN的红色LED可以用于微型显示器。
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来源：中国照明网
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