全彩Micro LED技術(shù)革新

現(xiàn)在大街上隨處可見的LED顯示屏，還有裝飾用的LED彩燈以及LED車燈，處處可見LED燈的身影，LED已經(jīng)融入到生活中的每一個角落。繼開發(fā)出用于可穿戴AR/VR設(shè)備的2.5μm超高分辨率Micro LED后，近日，Plessey又曝出重大研究成果：基于氮化鎵工藝，在同一片晶圓上實(shí)現(xiàn)了原生藍(lán)光和綠光的生長。

Micro LED的潛力業(yè)界周知，但在逐步實(shí)現(xiàn)消費(fèi)顯示應(yīng)用之前，仍存在一些挑戰(zhàn)。要形成RGB三色Micro LED，典型的方法就是通過拾取和放置去轉(zhuǎn)移分散的R、G和B像素，或者只采用單色藍(lán)光LED，后續(xù)再進(jìn)行紅綠光轉(zhuǎn)換。

Plessey*的專利生長方式，是在同一片晶圓上同時創(chuàng)建原生藍(lán)光和綠光發(fā)射層。兩種顏色集成的方式，大大簡化顯示屏的制造過程。其中，綠色Micro LED具有高效能和窄光譜寬度，當(dāng)它與高效能的藍(lán)色Micro LED一起使用時可產(chǎn)生出眾的色域。并且，Plessey的這種全新制成方法，還提高了Micro LED的操作電流密度和使用壽命。

將原生藍(lán)綠Micro LED集成在同一硅基板上，旨在解決從前全彩Micro LED制程中難以克服的挑戰(zhàn)。例如有一種鎂記憶效應(yīng)，會從P型覆層的下結(jié)層擴(kuò)散到上結(jié)層，從而阻礙多個波長LED的組合。另一個重大挑戰(zhàn)在于，要在第二結(jié)層的生長期間*調(diào)整熱預(yù)算，以防止藍(lán)色活性區(qū)發(fā)生銦相分離。Plessey*設(shè)計了熱預(yù)算，以維持高效率(IQE)、低缺陷率和高電導(dǎo)率，滿足高亮度顯示應(yīng)用的需求。

氮化鎵Micro LED形成過程中的*一步操作是生長后的處理，其目的是去除會影響p型層導(dǎo)電性的氫原子。第二結(jié)層的存在使得從隱藏的器件結(jié)構(gòu)中去除氫原子變得復(fù)雜，從而抵消了標(biāo)準(zhǔn)生長后激活處理的效果。而Plessey的單片集成藍(lán)綠Micro LED工藝，成功地克服了上述挑戰(zhàn)。該工藝集成了由亞微米層厚度垂直分隔的結(jié)層，并具備了可復(fù)制的高穩(wěn)定二極管性能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了行業(yè)的普遍水準(zhǔn)。

Plessey的外延和*產(chǎn)品開發(fā)總監(jiān)Wei Sin Tan博士表示：

“這一*突破加倍放大了我們此前取得的成功，我們通過將自己*的技術(shù)合成到單個圓片中，實(shí)現(xiàn)了高效率的單片原生藍(lán)色陣列、原生綠色陣列以及背板的混合鍵合。”

“這項成果將產(chǎn)生巨大的影響，并將為更廣泛的顯示應(yīng)用領(lǐng)域創(chuàng)新開啟全新大門。對于移動和大型顯示器，現(xiàn)在可以高效地將單個RGB面板用于質(zhì)量傳遞和微型顯示器，這為通往高難度的單個RGB超高分辨率Micro LED AR面板提供了一條途徑。同時，這一新工藝為商業(yè)化、高性能的Micro LED顯示鋪平了道路，使得Micro LED顯示技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用越來越接近現(xiàn)實(shí)。”

Plessey的*成果再次提振了業(yè)界對Micro LED的信心，Micro LED也成為了下一代顯示技術(shù)至有潛力的繼任者。畢竟與現(xiàn)有的顯示技術(shù)相比，Micro LED可以使顯示屏尺寸更小，亮度更高，效率也更高。

*近一段時間，Plessey不斷取得里程碑式的突破，給業(yè)界帶來驚喜。其中包括：組合在有源矩陣CMOS背板上的，3000 ppi單片晶圓級鍵合的硅基氮化鎵Micro LED，以及高效的原生綠色生長技術(shù)。Plessey表示：接下來還將持續(xù)加快Micro LED顯示解決方案的開發(fā)，根據(jù)roadmap，到2020年，有望生產(chǎn)出完整的RGB Micro LED顯示屏。雖然LED在生活中處處可見，但是LED也還有一些不足需要我們的設(shè)計人員擁有更加專業(yè)的知識儲備，這樣才能設(shè)計出更加符合生活所需的產(chǎn)品。