氮化镓（GaN）基蓝光Micro LED因其高亮度、低功耗和快速响应等优势，被视为AR/VR近眼显示、超高分辨率屏幕和下一代光电子器件的核心技术路线。

然而，该技术长期受困于一个底层材料学难题：p型GaN中的镁（Mg）掺杂需要通过高温热退火（通常700°C以上）来激活，而这一步骤极易损伤其下方的铟镓氮（InGaN）多量子阱有源区，导致发光效率大幅下降。这一"激活"与"保护"之间的矛盾，构成了蓝光Micro LED效率提升的基础性瓶颈。

厦门大学、厦门大学未来显示研究院与南京大学联合研究团队针对这一难题，提出了一种全新的岛状隧道结结构。

研究团队采用MOCVD技术在图形化蓝宝石衬底上生长完整LED外延层后，在隧道结顶部以865℃低温生长一层轻掺杂n-GaN，使其自发形成岛状表面形貌——表面分布大量微米级沟壑与缝隙。

这种看似"不完美"的表面结构，实际上承担了两个关键功能：其一，岛状缝隙为底层p-GaN中的氢原子提供了逸出通道，使Mg掺杂在外延生长阶段即可完成激活，从根本上规避了后续高温退火对量子阱的损伤；其二，岛状形貌在金属电极沉积后形成局部电场增强效应，进一步促进空穴从p-GaN向多量子阱的注入效率。

在10微米尺寸Micro LED芯片的实测中，该器件在20 A/cm²电流密度下工作电压仅2.99 V，输出光功率达2.55 mW，峰值电光转换效率（WPE）达到45.23％。作为对照，采用相同外延结构但经过传统快速热退火处理的器件，峰值WPE仅剩14.12％，不到新结构的三分之一。研究团队指出，高温退火对多量子阱的破坏远大于其对p型电导的改善，而岛状结构的粗糙表面还额外降低了芯片内部的全反射损耗，提升了光提取效率。

值得关注的是，这一45.23％的WPE数值具有明确的标杆意义。此前公开文献中，隧道结蓝光LED的最高WPE记录仅为约3.4％，采用ITO电流扩展方案的最高记录约为34.3％。新结构一举将隧道结方案的效率上限提升了超过一个数量级，且首次实现了隧道结方案对ITO方案的大幅超越，验证了该技术路径在效率维度的竞争力。

隧穿结对Micro LED的产业价值远不止于此。相比ITO透明电极，隧道结在垂直堆叠的全彩Micro LED架构中具有不可替代的优势——它可以作为上下层子像素之间的低阻互连层，省去横向电极布线空间，从而在微米尺度实现RGB三色垂直集成。研究团队表示，该无退火岛状隧道结方案有望为垂直堆叠全彩Micro LED显示及高亮度照明提供更高效可靠的工艺平台。