大尺寸硅襯底Micro LED外延推動國產微顯技術新突破

　　2024年9月(yue)，Meta于Meta Connect 2024大會上發(fa)布了采用Micro LED微(wei)顯技術的(de)輕(qing)量全彩AR眼鏡(jing)原型Orion，搭(da)配(pei)多(duo)種傳感器和碳化硅光波導。扎克伯格稱其(qi)是“世界上最好的(de)AR眼鏡(jing)”。在Meta官方宣傳片中(zhong)，英(ying)偉達CEO黃仁勛稱贊這款AR眼鏡(jing)：“顯示(shi)、色彩很不錯，眼球追(zhui)蹤技術也很棒。”

　　新標桿產品將智能眼鏡背后關鍵的微型顯示技術又一次推到了科技探索的話題中心。代表新世代顯示技術的Micro LED，在大尺寸顯示領域展示出其優異性能后，在微顯示領域也在逐漸綻放光彩。TrendForce集邦咨詢估計，到2030年，Micro LED技術在AR眼鏡領域應用占比將達到44%。

　　Micro LED微(wei)顯示(shi)在亮度(du)和可靠性上擁(yong)有傳統(tong)技術無(wu)法比擬的(de)優勢，然而(er)從樣品進入規模商(shang)用(yong)尚需時(shi)日。我國產學研界正孜孜不倦地聯合(he)推動(dong)Micro LED微(wei)顯示(shi)的(de)技術進步和產業(ye)落地。

　　近日，國內企業與高校(xiao)科研(yan)團隊強強聯(lian)合(he)，在(zai)Micro LED微顯示(shi)關鍵(jian)技術(shu)上(shang)取得最新(xin)突破(po)，并在(zai)核心國際學術(shu)期刊(kan)上(shang)發(fa)表重要成果。

　　國產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，湖南大學研究團隊聯合湖南師范大學、諾視科技公司、晶能光電公司，在學術期刊Advanced Materials 發表了量子點色轉換像素(su)集成的Micro LED全彩集成工藝，并制(zhi)備了40萬尼特超高亮(liang)度(du)、3300PPI超高分辨(bian)率的0.39英寸Micro LED全彩微顯示芯片。

圖(tu)片來源：Advanced Materials

　　一個月后，湖南大學研究團隊聯合諾視科技、晶能光電、數字光芯等合作者，針對現有Micro LED微在亮度和均勻性難以達到實際應用要求的難題，又在知名學術期刊Light: Science & Applications 上(shang)發表了研究成(cheng)果(guo)和解決方(fang)案。

　　圖片(pian)來源：Light: Science & Applications

　　聯合團隊成(cheng)功開發了包括大尺寸高質(zhi)量硅襯底Micro LED外延片制(zhi)備工藝、非對準鍵合集成(cheng)技(ji)術、和原子(zi)級側壁鈍化技(ji)術的IC級GaN基Micro LED晶圓制(zhi)造技(ji)術，在硅襯底GaN外延片上實現了目前公開報道最高亮度(du)的1000萬尼特(te)的綠(lv)光Micro LED微(wei)顯模(mo)組。

　　兩項Micro LED微(wei)顯(xian)示(shi)研究成果的(de)背后(hou)，均(jun)是國內(nei)LED行(xing)業最前(qian)沿技術的(de)整(zheng)合與協(xie)作。其中，晶(jing)能光電提供了行(xing)業尖端的(de)大尺寸硅襯底(di)Micro LED外延晶(jing)圓。

　　大尺寸硅襯底外延是Micro LED微顯技術發展基石

　　目前Micro LED的外延片生長及后續芯片工藝上，主要有兩種技術路線 ，一(yi)(yi)種(zhong)是使用(yong)4/6英寸(cun)的藍寶石襯(chen)(chen)底(di)(di)進(jin)行外(wai)延生(sheng)長;另一(yi)(yi)種(zhong)路線(xian)則采用(yong)8英寸(cun)或(huo)更大尺寸(cun)的硅襯(chen)(chen)底(di)(di)進(jin)行Micro LED外(wai)延。隨著微(wei)米級像素的Micro LED微(wei)顯(xian)示(shi)產品進(jin)入類IC制程，大尺寸(cun)的硅襯(chen)(chen)底(di)(di)GaN基Micro LED外(wai)延技術路線(xian)逐漸(jian)體現出高(gao)襯(chen)(chen)底(di)(di)去除良(liang)率、高(gao)CMOS鍵(jian)合良(liang)率、大尺寸(cun)、低成本(ben)、低翹曲等(deng)優越(yue)特性。

　　可以(yi)預(yu)見(jian)，硅襯底外延技術的(de)進一步成(cheng)熟將(jiang)成(cheng)為Micro LED微(wei)顯示產業化落地的(de)關鍵推手。

　　大尺寸的硅襯底外延技術更加符合當下Micro LED應用的發展趨勢。

　　盡(jin)管發展時間(jian)更(geng)長，成熟度更(geng)高的(de)藍寶石襯底(di)GaN LED技術在普通(tong)照明(ming)領域穩居主流。但海內(nei)外少(shao)數LED企業早(zao)已捕捉到(dao)行業風(feng)向，并以更(geng)長遠的(de)目光看見(jian)大尺寸硅(gui)襯底(di)外延在Micro LED領域的(de)巨大潛力，率先開啟(qi)研發之路，而(er)晶(jing)能光電則是國內(nei)硅(gui)襯底(di)Micro LED外延技術的(de)先行者(zhe)。

　　晶能光電作為國內少有專注于硅(gui)(gui)襯(chen)底GaN技術的LED企業(ye)，已將(jiang)硅(gui)(gui)襯(chen)底GaN基LED技術成熟應(ying)用(yong)于手機閃(shan)光燈，移(yi)動照明(ming)、車載照明(ming)等領(ling)域，并(bing)持續將(jiang)硅(gui)(gui)襯(chen)底GaN基LED外延產品從4英(ying)寸(cun)往(wang)8英(ying)寸(cun)以及12英(ying)寸(cun)方向升級，大(da)幅優化技術性能與成本。

　　而(er)早(zao)在(zai)2018年，晶能(neng)光電就率先在(zai)國(guo)內(nei)開展大尺(chi)寸硅(gui)襯底(di)上GaN基藍、綠、紅Micro LED外延技術的研發工作。

　　2020年，晶能(neng)(neng)光(guang)電推出8英寸硅襯(chen)底(di)InGaN紅(hong)光(guang)外延(yan)技術(shu);2021年，晶能(neng)(neng)光(guang)電制備出了像素(su)密度為(wei)1000PPI的硅襯(chen)底(di)InGaN紅(hong)、綠、藍三基色Micro LED陣列;

　　晶能光電硅襯底GaN基RGB Micro LED陣列

　　2022年，晶能(neng)光電突破8英寸硅襯(chen)底(di)InGaN基(ji)三基(ji)色Micro LED外延關鍵技(ji)術，成功制備5微(wei)米pitch的Micro LED三基(ji)色陣列;

　　2023年(nian)，晶(jing)能光電發(fa)布(bu)12英寸硅(gui)襯底InGaN基(ji)紅、綠、藍全(quan)系列三基(ji)色Micro LED外(wai)延技(ji)術成果，為(wei)Micro LED增效降(jiang)本(ben)打下基(ji)礎，繼續推動(dong)微顯示(shi)技(ji)術發(fa)展(zhan)。

　　晶能(neng)光(guang)電(dian)12英寸硅襯底紅、綠、藍光(guang)InGaN基LED外延片快檢EL點亮(liang)效果

　　目前，晶能(neng)光電已(yi)具備365-650nm全色系硅襯底GaN LED外延(yan)技術(shu)，并開發出4-12英寸硅襯底GaN基紅\綠(lv)\藍Micro LED外延(yan)，已(yi)向全球研究機構和企業(ye)提供標(biao)準厚度8inch CMOS匹配(pei)的高質(zhi)量外延(yan)片產(chan)品。

　　針對萬級像素矩陣車燈和車載HUD應用，晶能光電已開發藍光Micro LED外延結構，在1000A/cm ² 下能夠實現20%以上的外量子效率。

　　未來，晶能光(guang)電在大尺寸硅襯底GaN基Micro LED外延技術領域將持續深耕，也將更密切(qie)地(di)與中下游合作伙伴協(xie)作探索(suo)，推動我國Micro LED微顯(xian)技術的產業(ye)化(hua)落(luo)地(di)。

　　總結

　　LED行業正在(zai)快步走向Micro LED時代，在(zai)成本和良率的驅動下，向大尺寸硅襯底Micro LED外(wai)延晶(jing)圓升級已(yi)是Micro LED產(chan)業化的重要發展(zhan)趨勢。

　　在(zai)全球企業積極深入研究與(yu)挖掘Micro LED技術(shu)在(zai)微顯(xian)(xian)示領(ling)域應用潛能(neng)的背景下，晶能(neng)光電通(tong)過持續研究完(wan)善硅襯底Micro LED外(wai)延技術(shu)，助(zhu)力國內Micro LED微顯(xian)(xian)示技術(shu)屢屢取得領(ling)先成果。未(wei)來，晶能(neng)光電也將攜(xie)手中國LED產業研同仁，共(gong)同繼續突破Micro LED技術(shu)難題，引領(ling)中國LED行(xing)業站(zhan)在(zai)Micro LED技術(shu)最尖端。