臺灣交通大學光電工程學系郭浩中教授研究團隊與廈門大學電子科學系吳挺竹博士和Flex-Photonics佘慶威博士、SIJ Technology Inc公司合作，在單一磊芯片上采用奈米結構應力調變技術與高精度的量子點噴涂技術，合作開發(fā)出單片式集成RGB Micro-LED元件，該研究成果展示了無須巨量轉移技術就能實現(xiàn)全彩顯示的Micro-LED概念，研究成果也分別被刊登在國際知名期刊《Scientific Reports》與《Photonics Research》。

由于藍綠光的LED是由銦氮化鎵基材料為主，因為晶體結構的關系，是一種壓電材料，本身具有很強的內建電場，會影響主動區(qū)的發(fā)光波長與載子復合效率，這個現(xiàn)象稱為量子史侷限塔克效應(quantum confined Stark effect; QCSE)，是困擾LED發(fā)光效率的主要原因之一，因此該研究團隊利用QCSE的特性，在綠光磊芯片上通過環(huán)型奈米結構的制作，釋放LED主動區(qū)的應力來實現(xiàn)波長調變的效果，并將發(fā)光波長由綠光調變至藍光；由于奈米結構會犧牲掉部分發(fā)光面積而降低發(fā)光強度，且Micro-LED隨著尺寸的減小，側壁缺陷對芯片的影響程度則會變大，進而導致芯片發(fā)光效率的降低，因此郭教授研究團隊導入了原子層沉積(ALD)薄膜鈍化保護技術取代傳統(tǒng)的電漿輔助化學氣相沉積(PECVD)的方式，藉由ALD鈍化保護層具有高致密度、高階梯覆蓋能力及有效的缺陷修復等特性，避免載子在芯片表面被缺陷捕捉，大幅提高了元件的發(fā)光強度，進而提升效率。

由于制備的每個RGB子像素的尺寸僅為3 μm * 10 μm，因此在小面積上實現(xiàn)量子點材料的精確噴涂也是該研究的一大亮點所在。該研究團隊所采用的高精度量子點噴涂技術，可實現(xiàn)1.65 μm線寬的均勻噴涂（如圖所示），噴涂精度可以很好地滿足要求。