大尺寸硅襯底Micro LED外延推動(dòng)國(guó)產(chǎn)微顯技術(shù)新突破

　　2024年9月，Meta于Meta Connect 2024大會(huì)上發(fā)布了采用Micro LED微顯技術(shù)的輕量全彩AR眼鏡原型Orion，搭配多種傳感器和碳化硅光波導(dǎo)。扎克伯格稱(chēng)其是“世界上最好的AR眼鏡”。在Meta官方宣傳片中，英偉達(dá)CEO黃仁勛稱(chēng)贊這款A(yù)R眼鏡：“顯示、色彩很不錯(cuò)，眼球追蹤技術(shù)也很棒。”

　　新標(biāo)桿產(chǎn)品將智能眼鏡背后關(guān)鍵的微型顯示技術(shù)又一次推到了科技探索的話題中心。代表新世代顯示技術(shù)的Micro LED，在大尺寸顯示領(lǐng)域展示出其優(yōu)異性能后，在微顯示領(lǐng)域也在逐漸綻放光彩。TrendForce集邦咨詢(xún)估計(jì)，到2030年，Micro LED技術(shù)在AR眼鏡領(lǐng)域應(yīng)用占比將達(dá)到44%。

　　Micro LED微顯示在亮度和可靠性上擁有傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，然而從樣品進(jìn)入規(guī)模商用尚需時(shí)日。我國(guó)產(chǎn)學(xué)研界正孜孜不倦地聯(lián)合推動(dòng)Micro LED微顯示的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)落地。

　　近日，國(guó)內(nèi)企業(yè)與高?？蒲袌F(tuán)隊(duì)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，在Micro LED微顯示關(guān)鍵技術(shù)上取得最新突破，并在核心國(guó)際學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表重要成果。

　　國(guó)產(chǎn)Micro LED微顯示研究喜訊連連

　　為突破Micro LED微顯示的全彩瓶頸，今年9月，湖南大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合湖南師范大學(xué)、諾視科技公司、晶能光電公司，在學(xué)術(shù)期刊Advanced Materials 發(fā)表了量子點(diǎn)色轉(zhuǎn)換像素集成的Micro LED全彩集成工藝，并制備了40萬(wàn)尼特超高亮度、3300PPI超高分辨率的0.39英寸Micro LED全彩微顯示芯片。

圖片來(lái)源：Advanced Materials

　　一個(gè)月后，湖南大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合諾視科技、晶能光電、數(shù)字光芯等合作者，針對(duì)現(xiàn)有Micro LED微顯示屏在亮度和均勻性難以達(dá)到實(shí)際應(yīng)用要求的難題，又在知名學(xué)術(shù)期刊Light: Science & Applications 上發(fā)表了研究成果和解決方案。

　　圖片來(lái)源：Light: Science & Applications

　　聯(lián)合團(tuán)隊(duì)成功開(kāi)發(fā)了包括大尺寸高質(zhì)量硅襯底Micro LED外延片制備工藝、非對(duì)準(zhǔn)鍵合集成技術(shù)、和原子級(jí)側(cè)壁鈍化技術(shù)的IC級(jí)GaN基Micro LED晶圓制造技術(shù)，在硅襯底GaN外延片上實(shí)現(xiàn)了目前公開(kāi)報(bào)道最高亮度的1000萬(wàn)尼特的綠光Micro LED微顯模組。

　　兩項(xiàng)Micro LED微顯示研究成果的背后，均是國(guó)內(nèi)LED行業(yè)最前沿技術(shù)的整合與協(xié)作。其中，晶能光電提供了行業(yè)尖端的大尺寸硅襯底Micro LED外延晶圓。

　　大尺寸硅襯底外延是Micro LED微顯技術(shù)發(fā)展基石

　　目前Micro LED的外延片生長(zhǎng)及后續(xù)芯片工藝上，主要有兩種技術(shù)路線 ，一種是使用4/6英寸的藍(lán)寶石襯底進(jìn)行外延生長(zhǎng);另一種路線則采用8英寸或更大尺寸的硅襯底進(jìn)行Micro LED外延。隨著微米級(jí)像素的Micro LED微顯示產(chǎn)品進(jìn)入類(lèi)IC制程，大尺寸的硅襯底GaN基Micro LED外延技術(shù)路線逐漸體現(xiàn)出高襯底去除良率、高CMOS鍵合良率、大尺寸、低成本、低翹曲等優(yōu)越特性。

　　可以預(yù)見(jiàn)，硅襯底外延技術(shù)的進(jìn)一步成熟將成為Micro LED微顯示產(chǎn)業(yè)化落地的關(guān)鍵推手。

　　大尺寸的硅襯底外延技術(shù)更加符合當(dāng)下Micro LED應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)。

　　盡管發(fā)展時(shí)間更長(zhǎng)，成熟度更高的藍(lán)寶石襯底GaN LED技術(shù)在普通照明領(lǐng)域穩(wěn)居主流。但海內(nèi)外少數(shù)LED企業(yè)早已捕捉到行業(yè)風(fēng)向，并以更長(zhǎng)遠(yuǎn)的目光看見(jiàn)大尺寸硅襯底外延在Micro LED領(lǐng)域的巨大潛力，率先開(kāi)啟研發(fā)之路，而晶能光電則是國(guó)內(nèi)硅襯底Micro LED外延技術(shù)的先行者。

　　晶能光電作為國(guó)內(nèi)少有專(zhuān)注于硅襯底GaN技術(shù)的LED企業(yè)，已將硅襯底GaN基LED技術(shù)成熟應(yīng)用于手機(jī)閃光燈，移動(dòng)照明、車(chē)載照明等領(lǐng)域，并持續(xù)將硅襯底GaN基LED外延產(chǎn)品從4英寸往8英寸以及12英寸方向升級(jí)，大幅優(yōu)化技術(shù)性能與成本。

　　而早在2018年，晶能光電就率先在國(guó)內(nèi)開(kāi)展大尺寸硅襯底上GaN基藍(lán)、綠、紅Micro LED外延技術(shù)的研發(fā)工作。

　　2020年，晶能光電推出8英寸硅襯底InGaN紅光外延技術(shù);2021年，晶能光電制備出了像素密度為1000PPI的硅襯底InGaN紅、綠、藍(lán)三基色Micro LED陣列;

　　晶能光電硅襯底GaN基RGB Micro LED陣列

　　2022年，晶能光電突破8英寸硅襯底InGaN基三基色Micro LED外延關(guān)鍵技術(shù)，成功制備5微米pitch的Micro LED三基色陣列;

　　2023年，晶能光電發(fā)布12英寸硅襯底InGaN基紅、綠、藍(lán)全系列三基色Micro LED外延技術(shù)成果，為Micro LED增效降本打下基礎(chǔ)，繼續(xù)推動(dòng)微顯示技術(shù)發(fā)展。

　　晶能光電12英寸硅襯底紅、綠、藍(lán)光InGaN基LED外延片快檢EL點(diǎn)亮效果

　　目前，晶能光電已具備365-650nm全色系硅襯底GaN LED外延技術(shù)，并開(kāi)發(fā)出4-12英寸硅襯底GaN基紅\綠\藍(lán)Micro LED外延，已向全球研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)提供標(biāo)準(zhǔn)厚度8inch CMOS匹配的高質(zhì)量外延片產(chǎn)品。

　　針對(duì)萬(wàn)級(jí)像素矩陣車(chē)燈和車(chē)載HUD應(yīng)用，晶能光電已開(kāi)發(fā)藍(lán)光Micro LED外延結(jié)構(gòu)，在1000A/cm ² 下能夠?qū)崿F(xiàn)20%以上的外量子效率。

　　未來(lái)，晶能光電在大尺寸硅襯底GaN基Micro LED外延技術(shù)領(lǐng)域?qū)⒊掷m(xù)深耕，也將更密切地與中下游合作伙伴協(xié)作探索，推動(dòng)我國(guó)Micro LED微顯技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化落地。

　　總結(jié)

　　LED行業(yè)正在快步走向Micro LED時(shí)代，在成本和良率的驅(qū)動(dòng)下，向大尺寸硅襯底Micro LED外延晶圓升級(jí)已是Micro LED產(chǎn)業(yè)化的重要發(fā)展趨勢(shì)。

　　在全球企業(yè)積極深入研究與挖掘Micro LED技術(shù)在微顯示領(lǐng)域應(yīng)用潛能的背景下，晶能光電通過(guò)持續(xù)研究完善硅襯底Micro LED外延技術(shù)，助力國(guó)內(nèi)Micro LED微顯示技術(shù)屢屢取得領(lǐng)先成果。未來(lái)，晶能光電也將攜手中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)研同仁，共同繼續(xù)突破Micro LED技術(shù)難題，引領(lǐng)中國(guó)LED行業(yè)站在Micro LED技術(shù)最尖端。