Micro-LED显示技术

本书从micro-LED显示的现状、历史和发展趋势以及micro-LED器件的关键制备技术等方面对这种新型的显示技术做了较全面的论述。重点梳理了作者及国内外同行对micro-LED的尺寸效应、温度效应、光谱特性、光提取效率、光电响应、可靠性等基础科学问题的研究，详细深入论述了显示驱动、全彩色显示技术的重要进展，系统介绍了micro-LED在可见光通信、无掩模直写、泵浦有机激光器、荧光寿命探测、光电镊子、光遗传学等领域的前沿应用。本书可作为在micro-LED领域从事基础研究的科研工作者和企业产品开发人员的参考资料和工具书，也可作为高等院校材料、光电、信息等专业的教师、高年级本科生和研究生的教学参考书。

田朋飞，复旦大学副教授。2007年于华中科技大学获得学士学位，2010年于北京大学获得硕士学位，2014年于英国思克莱德大学（UniversityofStrathclyde）获得博士学位。长期从事Micro-LED显示、照明、可见光通信、水下光通信的研究，发表SCI论文50余篇，参编教材《光源原理与设计（第三版）》，申请/获得发明专利10余项。主持国家自然科学基金面上项目和青年科学基金项目，入选上海市青年科技英才扬帆计划、复旦大学“很好2025”人才培育计划。担任第三代半导体产业技术创新战略联盟Micro-LED技术路线图统稿和执笔专家，获2019年英国物理学会出版社杰出审稿人奖。

第1章Micro-LED显示概述
1.1Micro-LED显示简介
1.2Micro-LED各种应用的发展历程
1.2.1Micro-LED显示技术
1.2.2Micro-LED可见光通信
1.2.3Micro-LED异质集成有机激光器
1.2.4Micro-LED直写技术
1.2.5Micro-LED荧光寿命检测
1.2.6Micro-LED光电镊子
1.2.7Micro-LED光遗传学
1.3Micro-LED显示系统的组成
1.3.1Micro-LED显示的优势
1.3.2显示系统的表征指标
1.4Micro-LED显示技术发展趋势
第2章Micro-LED的制备
2.1外延生长技术
2.2Micro-LED器件制备技术
2.3Micro-LED显示阵列制备技术
2.4Micro-LED衬底剥离及键合技术
2.5小结
第3章Micro-LED尺寸效应
3.1尺寸对Micro-LED的电学特性的影响
3.2尺寸对Micro-LED的光功率和量子效率的影响
3.2.1输出光功率与光功率密度
3.2.2外量子效率分析
3.2.3Micro-LED的外量子效率随尺寸的变化
3.2.4内量子效率仿真分析
3.2.5Micro-LED的内量子效率随尺寸变化的仿真
3.3尺寸对Micro-LED的电容特性的影响
3.4Micro-LED尺寸效应的研究进展
3.5小结
第4章Micro-LED温度效应
4.1LED的结温
4.2LED效率随温度的变化
4.2.1温度与载流子复合
4.2.2温度与电子泄漏
4.2.3温度与LED效率下降
4.3环境温度对Micro-LED的电学特性的影响
4.4环境温度对Micro-LED量子效率的影响
4.5小结
第5章Micro-LED光谱特性
5.1Micro-LED发光光谱的物理原理
5.2Micro-LED光谱变化分析
5.2.1Micro-LED光谱基本特性
5.2.2短波长Micro-LED光谱特性分析
5.2.3长波长Micro-LED光谱特性分析
5.3小结
第6章Micro-LED光提取效率
6.1Micro-LED光提取的特性分析
6.2提高Micro-LED光提取效率的方法
6.2.1Micro-LED形状与尺寸
6.2.2侧壁出光
6.2.3图形化衬底及表面粗化
6.2.4微截锥结构
6.2.5微透镜
6.3小结
第7章Micro-LED光电响应时间
7.1Micro-LED中的载流子复合寿命机理
7.1.1非平衡载流子
7.1分析载流子寿命的ABC模型
7.2Micro-LED脉冲响应宽度
7.3Micro-LED的RC常数、频率响应与-3dB调制带宽
7.4Micro-LED调制带宽的研究进展
7.5小结
第8章Micro-LED可靠性
8.1常用LED寿命的测试方法
8.2Micro-LED老化和可靠性研究的必要性
8.3Micro-LED老化特性
8.4Micro-LED阵列组成的大功率器件的老化特性
8.5小结
第9章Micro-LED显示驱动技术
9.1CMOS、TY等驱动技术
9.1.1CMOS驱动Micro-LED
9.1.2TFT驱动Micro-LED
9.2Micro-LED／CMOS集成技术——键合
9.2.1金倒装键合
9.2.2铟倒装键合
9.2.3微管金属倒装键合
9.3基于驱动技术的Micro-LED显示器进展
9.4.小结
第10章全彩色Micro-LED显示技术——材料生长
10.1纳米线LED的生长
10.2核-壳结构纳米线LED的生长
10.3多色量子阱Micro-LED的生长
10.4刻蚀制备纳米环LED
10.5小结
第11章全彩色大面积Micro-LED显示技术——巨量转移
11.1PDMS印章拾取与放置技术
11.1.1范德瓦耳斯力转移技术
11.1.2非接触式转移技术
11.1.3滚轴转移技术
11.2激光选择性释放转移技术
11.3静电拾取转移技术
11.4电磁拾取转移技术
11.5流体转移技术
11.5.1流体自组装技术
11.5.2流体分散技术
11.6小结
第12章全彩色Micro-LED显示技术——颜色转换
12.1打印技术
12.2紫外自对准固化技术
12.3液体毛细管力集成技术
12.4小结
第13章Micro-LED可见光通信
13.1可见光通信基本原理
13.2可见光通信的典型应用
13.3Micro-LED应用于可见光通信的优势及特点
13.4Micro-LED可见光通信的前沿进展
13.5小结
第14章Micro-LED其他领域应用
14.1大功率Micro-LED阵列
14.2Micro-LED直写
14.3Micro-LED泵浦有机半导体激光器
14.4Micro-LED荧光寿命探测
14.5光电镊子
14.6生物医学应用
索引