(産総研)と東北大学は、低電流密度でも発光効率を維持できるGaN(窒化ガリウム)マイクロLEDを開発した。(産総研)と東北大学は2019年7月、低い電流密度でも発光効率を維持できるGaN(窒化ガリウム)マイクロLEDを開発したと発表した。試作したGaNマイクロLEDは6μm角と小さく、これを高密度に配置すると、高効率で高解像度のマイクロLEDディスプレイを実現できる。ナノエレクトロニクス研究部門特定フェローらによるものである。マイクロLEDは、ウェアラブル機器などに向けた表示素子として注目されている。ところが、誘導結合プラズマ(ICP)エッチング技術を用いる一般的な製造プロセスだと、プラズマの影響でLED側面に欠陥が生じる。LEDのサイズが小さくなればなるほど、欠陥のある側面の比率は高まる。この結果、20A/cm2以下の電流密度領域では、発光効率が急激に低下するという。そこで今回、中性粒子ビームエッチング技術を用いて、GaNナノ構造のLED作製に取り組む産総研と、半導体材料を超低損傷でエッチングできる中性粒子ビームエッチング技術を開発する東北大学が協力し、GaNマイクロLEDの開発を行った。研究グループは今回、中性粒子ビームエッチング技術と従来のICPエッチング技術を用いて、サイズの異なる4種類(40μm角、20μm角、10μm角、6μm角)のGaNマイクロLEDをそれぞれ作製した。したマイクロLEDについて、発光効率を示す指標の1つである外部量子効率と電流密度の依存性を調べた。この結果、ICPエッチング技術で作製したマイクロLEDは、サイズが20μm以下になると、20A/cm2以下の電流密度領域で、発光効率が急激に低下した。これに対し、中性粒子ビームエッチング技術で作製したマイクロLEDは、6μmまでサイズを小さくしても、発光効率はほとんど低下しないことが分かった。出典:産総研、東北大学さらに、6μmのマイクロLEDについて、電流密度5A/cm2における発光効率を比較した。この結果、中性粒子ビームエッチング技術で作製した製品は、ICPエッチング技術で作製したものより約5倍も高い数値を示した。6μmのマイクロLEDを用いると、ディスプレイの解像度は2000ピクセル/インチ以上となり、仮想現実/拡張現実用ヘッドマウントディスプレイなどへの応用が可能となる。マイクロLEDディスプレイは、従来の液晶や有機ELディスプレイに比べて消費電力は10分の1以下、輝度は1万倍以上、解像度は約10倍を実現できるという。今回開発したマイクロLEDの発光色は青色である。東北大学は、150°Cの高温環境でも、十分なデータ保持時間(熱安定性)を確保できる磁気トンネル接合(MTJ)技術を開発した。車載システムへのSTT-MRAM応用が可能となる。東北大学は、エナジーハーベスティング(バッテリーフリー)で駆動可能な不揮発マイコンを開発した。鉄スズ(FeSn)磁石の微結晶薄膜を室温で作製し、これがフレキシブルな磁気センサー(ホール素子)として利用できることを実証した。(SOFC)の高性能化や低温作動を可能にする「n型混合導電体」を開発した。東北大学は、分光技術を用いて大口径GaN(窒化ガリウム)ウエハーの結晶欠陥を高速かつ高精度に検査する技術を開発した。転職で「嫁ブロック」発動。LLC.ITmediaはアイティメディア株式会社の登録商標です。