单片集成GaN微发光二极管与p-MOSFET的高性能研究：推动有源矩阵微LED显示技术发展

研究人员利用商用GaN LED外延片，成功实现蓝色GaN微发光二极管(Micro-LED)与电压控制p沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(p-MOSFET)的单片集成。通过调节栅极电压，该p-MOSFET可精准调控5微米Micro-LED的注入电流，在Vgs=-25V时获得163W·cm?2光输出功率、14.9%外量子效率及3.2m尼特的亮度，性能接近独立Micro-LED，为基于单片集成的有源矩阵Micro-LED显示（需2晶体管1电容）奠定重要基础。

　　

这项突破性研究展示了如何将蓝色氮化镓(GaN)微发光二极管(Micro-LED)与p型金属氧化物半导体场效应晶体管(p-MOSFET)像乐高积木般精准拼接在同一芯片上。科研团队巧妙利用市售GaN外延片，构建出仅5微米大小的微型发光单元，其亮度调控完全交由"电子守门员"p-MOSFET来掌控——只需调节栅极电压这个"遥控器"，就能像调节水龙头般精确控制电子注入量。当施加-25V栅源电压(V_gs)时，这个微型光电联合体爆发出惊人能量：每平方厘米喷射出163瓦强光(LOP)，每100个电子就有近15个转化为光子(EQE 14.9%)，亮度高达320万尼特，几乎媲美独行侠Micro-LED的表现。这项技术犹如为每个像素点配备了专属的"电子管家"(1个n型管+1个p型管+1个电容)，为打造超高清有源矩阵Micro-LED显示屏铺平道路，未来或将在AR眼镜、微型投影等领域大放异彩。