硅衬底GaN基LED技术,Micro LED将是晶能光电的重大应用
因具有超高解析度，高色彩饱和度，纳秒级响应时间以及低功耗等优点，micro led成为apple、sony、facebook、samsung、lg、osram、nichia等国际大厂争相布局的新世代显示技术。作为全球硅衬底gan基led技术的领跑者，晶能光电最近也将目光投向了micro led。
micro led芯片路线的选择，必须要考虑到成本、良率、以及和转移/键合工艺的兼容。外延片尺寸越大，不但可以降低芯片成本，提高外延面积利用率，而且更容易兼容ic工艺以提升micro led生产效率和良率。
晶能光电副总裁付羿表示，目前只有硅衬底gan基led实现了8英寸量产，并且在单片mocvd腔体中取得了8英寸外延片内波长离散度小于1nm的优异均匀性，这对于micro led来说至关重要。商用的12英寸及以上的硅圆晶已经完全成熟，随着高均匀度mocvd外延大腔体的推出，硅衬底led外延升级到更大圆晶尺寸不存在本质困难。
付羿介绍到，硅衬底gan 基led采用化学湿法去除衬底工艺以获取led薄膜芯片，这种湿法剥离避免了对led外延层的损伤，对保证微小电流驱动的micro led的光效和良率非常关键。作为比较，蓝宝石衬底激光剥离对gan外延层的损伤难以避免，并且可以预见，当蓝宝石衬底能够升级到更大尺寸后，激光剥离衬底良率的挑战会越来越大。在薄膜芯片制程中，虽然sic和gan衬底led不需要激光剥离，但由于这两种衬底的价格极高（尤其是大尺寸衬底），将加大micro led与oled的市场竞争难度。
他指出，目前micro led薄膜芯片的结构设计分为倒装（同侧双电极）和垂直（上下电极）两种。对于典型尺寸的micro led（芯片边长不超过10μm），如果采用同侧双电极结构，和控制背板的一次键合就可以完成正负极连接，但在键合过程中容易出现正负电极短路，同时对键合精确度也有很大挑战。与此相比，上下电极的薄膜垂直micro led更有助于键合良率，但需要增加一层共阴（或者共阳）的透明电极。
总之，无论后端工艺要求同侧双电极结构还是上下电极结构，大尺寸硅衬底led薄膜芯片制程都能够相应制备低成本、高良率的micro led芯片。
付羿认为，低成本、大尺寸、可无损剥离的硅衬底薄膜led工艺将有力推动micro led的开发与产业化。
对于晶能光电加入micro led的研究阵营，易美芯光cto刘国旭博士评论道：“硅衬底gan基技术的特性是制造micro led芯片的天然选择，晶能光电在硅衬底gan基led领域积累了十余年的技术和量产经验，如能转移至micro led，micro led的应用将会向前迈一大步。”
或许正如刘国旭所说：micro led或将是晶能光电的又一重大应用机会！
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付羿介绍到，硅衬底gan 基led采用化学湿法去除衬底工艺以获取led薄膜芯片，这种湿法剥离避免了对led外延层的损伤，对保证微小电流驱动的micro led的光效和良率非常关键。作为比较，蓝宝石衬底激光剥离对gan外延层的损伤难以避免，并且可以预见，当蓝宝石衬底能够升级到更大尺寸后，激光剥离衬底良率的挑战会越来越大。在薄膜芯片制程中，虽然sic和gan衬底led不需要激光剥离，但由于这两种衬底的价格极高（尤其是大尺寸衬底），将加大micro led与oled的市场竞争难度。
他指出，目前micro led薄膜芯片的结构设计分为倒装（同侧双电极）和垂直（上下电极）两种。对于典型尺寸的micro led（芯片边长不超过10μm），如果采用同侧双电极结构，和控制背板的一次键合就可以完成正负极连接，但在键合过程中容易出现正负电极短路，同时对键合精确度也有很大挑战。与此相比，上下电极的薄膜垂直micro led更有助于键合良率，但需要增加一层共阴（或者共阳）的透明电极。
总之，无论后端工艺要求同侧双电极结构还是上下电极结构，大尺寸硅衬底led薄膜芯片制程都能够相应制备低成本、高良率的micro led芯片。
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