本研究论文主要探讨了利用聚二甲基硅氧烷（PDMS）作为粘接材料，制备柔性微发光二极管（micro-LED）阵列的实验研究。研究的背景在于LED技术在节能照明、大屏幕显示、液晶显示屏背光源等方面的广泛应用。由于LED外延片通常生长在坚硬的基板上，这限制了其在机械灵活性和可适应性方面的使用。因此，本论文提出了一种方法来制造柔性微LED阵列。
文章简要介绍了LED的基本优势，例如高光电转换效率、长寿命、低能耗以及快速响应速度。传统的LED外延片由于生长在厚而硬的基板上，导致其无法达到高级别的机械可变形性，限制了在可弯曲的柔性光电设备中的应用。本研究展示了一种制造柔性微LED阵列的方法，其中AlGaInP-LED被证明是一个有吸引力的材料系统，因为它具有在可见光波长范围内的直接能带隙，其光谱范围从黄色到红色。
外延片是由金属有机化学气相沉积法制备的，由高掺杂的p-GaP、p-GaP窗口层、AlGaInP活性层、分布式布拉格反射层和n-GaAs衬底组成。由于微LED阵列中的每个单元是相互隔离的，并且表面的金属层无法承受大变形，所以使用PDMS作为有机粘接材料以确保阵列的完整性和柔性是必要的。
PDMS是一种具有高抗拉强度的透明、电绝缘、化学稳定和疏水性材料，其基质成分和固化剂的混合物在流动性和粘度方面表现良好，适合填充和粘接材料，以制造柔性微LED阵列。文中描述了制造柔性微LED阵列的主要技术步骤，其中包括：利用感应耦合等离子体（ICP）蚀刻技术到达GaAs衬底的隔离沟槽，沟槽宽度为20微米；制造PDMS模具并形成结构。
在技术步骤中，首先通过ICP蚀刻技术隔离达到GaAs衬底的沟槽，沟槽宽度为20微米。然后，制备PDMS模具并形成阵列结构。由于PDMS具有良好的机械柔韧性和化学惰性，它能够满足在柔性设备制造中对材料的苛刻要求。固化后的PDMS可以形成一种粘合剂，通过填充微LED阵列中单元之间的间隙来保持结构的完整性，同时允许该结构在承受一定程度的弯曲和扭曲时保持功能。
在这项研究中，利用PDMS作为粘接材料的柔性微LED阵列展示了在机械柔性方面的独特优势，为未来在可穿戴设备、柔性显示屏幕和可折叠照明领域中的应用提供了可能。此外，研究还涉及了微纳加工技术，这是一种在微米和纳米尺度上进行精确制造的技术，对于在小尺寸上实现复杂结构的集成至关重要。在柔性微LED阵列的制备过程中，微纳加工技术能够精确控制阵列单元的形状和大小，实现与PDMS的稳定结合，从而制造出具有高性能的柔性电子设备。
总结来说，这篇文章介绍了一种通过使用PDMS作为粘接材料来制造柔性微LED阵列的新方法。PDMS的独特性质使其成为连接微LED阵列中各单元的理想选择，同时也为制造其他柔性电子组件提供了参考。研究结果不仅推动了微LED技术的发展，也为柔性电子设备的研究和应用开辟了新的方向。
