MicroLED 距离取代激光器更近一步

加州大学圣塔芭芭拉分校的研究展示了能够提高效率和光束方向性的 Micro-LED 设计，指出了一条实用的路径，即使用 Micro-LED 来承担传统上由激光器处理的工作，从服务器机架内部的数据传输到驱动下一代显示屏。

“我们谈论的是尺寸实际上只有一根发囊大小的器件，”正在攻读电气工程博士学位的 Chao 说道。“如果你能设计出光的出射方式，这些 Micro-LED 就可以开始在短距离数据通信中取代激光器。”

这项工作建立在 UCSB 在氮化镓（GaN）研究和光电子学方面的长期优势之上。Chao 由 Steven DenBaars 和 Jon Schuller 共同指导，两人均为该研究的合著者，该研究还包括蓝光 LED 诺贝尔奖得主中村修二（Shuji Nakamura）。

这项发表在《Optica Express》上的研究名为“横向分布式布拉格反射镜封装 InGaN/GaN Micro-LED 的增强发射效率和方向性”，展示了一种新的 Micro-LED 设计，能够同时提高效率和光束方向性。

通过用分布式布拉格反射镜横向封装发光区域，研究人员实现了比参考器件高出约 20% 的空气侧发射光输出，基板侧的输出更是高出 130% 以上，光束发散度降低了约 30%。

除了更精确地定向光线外，重新设计的 Micro-LED 还提供了显著更高的效率。研究团队观察到其电效率提高了约 35%，壁插效率（Wall-plug efficiency）提高了约 46%。这意味着与传统的 Micro-LED 设计相比，这些器件能将更多的输入电能转化为可用光能。

“激光器最大的问题是它们在相对较低的温度下就会开始出现热问题，”Chao 说道。“Micro-LED 可以在更热的条件下驱动，而不需要复杂的冷却系统。这意味着在数据中心里更少的更换频率、更低的成本和更高的灵活性。”

随着云计算和人工智能的不断发展，数据中心必须快速高效地传输海量信息。光源的即使是微小的改进也能产生重大的经济影响。

“Micro-LED 让人兴奋的地方在于它们在一个封装里提供了多种解决方案，”Chao 说道。“它们可以改善数据通信，实现更亮更薄的显示屏，甚至可以用于 AR 或 VR 等领域——所有这些都使用相同的基础技术。”

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