[发明专利]一种提高可见光通信中Micro-LED带宽方法

说明书

一种提高可见光通信中Micro‑LED带宽方法，涉及可见光通信领，包括以下步骤：1)根据Micro‑LED芯片有源区对芯片发光波长的调控机理，构建Micro‑LED芯片光学性能模型；2)根据步骤1)构建的Micro‑LED芯片光学性能模型制备微纳尺度下量子阱层露出的Micro‑LED芯片；3)在步骤2)制备的Micro‑LED芯片的侧壁沉积ALD层；4)在Micro‑LED芯片上沉积量子点，使量子点和侧壁量子阱接触，从而利用非辐射能量转移机制加大载流子复合效率，降低载流子寿命，进而提高Micro‑LED的‑3dB带宽。

技术领域

本发明涉及可见光通信领域，尤其涉及一种提高可见光通信中Micro-LED带宽方法。

背景技术

LED半导体行业中，从传统的LCD到OLED再到如今的Micro-LED，在照明应用行业不断得到升级换代，目前Micro-LED虽然主要形成两大应用方向，一个是以苹果为代表的可穿戴市场；另一个是以三星等显示器厂商为代表的超大尺寸电视市场；但是将新一代甚至具有革新意义的显示技术——Micro-LED应用到同是具有极大发展前景的可见光通信中，作为可见光通信技术中的光源，是较为新颖的学术思想，同时前瞻性、可行性都有所保证，不仅拓展了Micro-LED的应用范围，同时为可见光通信的发展奠定了基础。

可见光通信技术是利用Micro-LED发出高速明暗闪烁的信号来传递信息；在接收端通过光电探测器接收信号，经过编码、调制、解调便能够完成信号在Micro-LED信号发射端与接收端信号的传输功能。可见光通信技术可以作为当前WiFi和光纤上网补充接入手段，并且在无线频谱日益紧张的情况下，可见光的频谱资源非常丰富，使用无需授权，且能够在电磁受限或电磁信号敏感的条件下自由使用。另外，可见光通信系统的防泄密性极高，只要能够阻挡可见光的传输路径，信号就无法正常传输，一般的房间都能够阻止信号向外传播信号，因此能够保持私密性。

将可见光通信实现规模化应用的一大瓶颈是光源的选取问题，由于从最初的LED的诞生到衍生出新一代Micro-LED，其半导体工艺设计初衷是从照明和色彩显示方面考量，而并未从通信方面考虑，因此传统的半导体工艺已限制了整个半导体行业中LED的带宽，可见光通信的传输速率和传输距离也因此受到限制。因此，寻找一种可以从源头增加可见光通信的传输带宽，进而提高可见光通信传输速率的方法，以及增加Micro-LED的发光强度，进而提高可见光通信的传输距离，具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供，过非辐射能量转移的方法转移降低载流子寿命，进而提高Micro-LED调制带宽以增大可见光通信中信号传输速率；通过形成一定厚度的ALD(原子层沉积)进行Micro-LED的侧壁修复，提高Micro-LED的发光强度，进而增大可见光通信的传输距离

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种提高可见光通信中Micro-LED带宽方法，包括以下步骤：

1)根据Micro-LED芯片有源区对芯片发光波长的调控机理，构建Micro-LED芯片光学性能模型；

2)根据步骤1)构建的Micro-LED芯片光学性能模型制备微纳尺度下量子阱层露出的Micro-LED芯片；

3)在步骤2)制备的Micro-LED芯片的侧壁沉积ALD层；

4)在Micro-LED芯片上沉积量子点，使量子点和侧壁量子阱接触，从而利用非辐射能量转移机制加大载流子复合效率，降低载流子寿命。

在步骤1)中，Micro-LED有源区的侧壁结构包括环状、柱状、孔状或其他立体结构。