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晶湛半導(dǎo)體發(fā)布Full Color GaN?全彩系列LED產(chǎn)品并打破300mm壁壘

日期:2022-04-08 閱讀:1544
核心提示:蘇州晶湛半導(dǎo)體有限公司發(fā)布了其面向微顯示產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的Full Color GaN?全彩系列外延片產(chǎn)品,并將LED外延片尺寸成功拓展至300mm。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)獲悉: 2022年4月8日,蘇州晶湛半導(dǎo)體有限公司發(fā)布了其面向微顯示產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的Full Color GaN®全彩系列外延片產(chǎn)品,并將LED外延片尺寸成功拓展至300mm。與面向Micro-LED技術(shù)的其他襯底上生長的LED相比,硅基氮化鎵(GaN-on-Si)LED具有更大的晶圓尺寸(200mm–300mm)和更好的表面質(zhì)量,對提升LED芯片良率展露出其獨特優(yōu)勢。此外,通過采用200mm/300mm FAB中最先進的硅基芯片工藝制程,可以制備高性能的微型(5 µm2) Micro-LED像素陣列,并與Si CMOS驅(qū)動進行高良率的混合集成。

 

     盡管高效率的藍光和綠光InGaN基LED已經(jīng)實現(xiàn),但對于紅光LED來說,由于InGaN量子阱和GaN緩沖層之間存在的巨大晶格失配而導(dǎo)致的晶體質(zhì)量較差,因此外延生長高效率的紅光LED仍然非常具有挑戰(zhàn)性。晶湛半導(dǎo)體通過采用應(yīng)力工程和極化工程等專利技術(shù),成功地克服了這些困難(圖1和圖2),并成功將其硅基氮化鎵(GaN-on-Si)LED外延片產(chǎn)品組合擴展為200mm硅襯底上Full Color GaN®全彩系列產(chǎn)品(波長:390~650nm)。

 

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圖1: 晶湛半導(dǎo)體Full Color GaN® 全彩系列產(chǎn)品

 

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圖2: 硅基/藍寶石基Full Color GaN® 全彩系列產(chǎn)品IQE對比和電致發(fā)光光譜

 

    波長均勻性是實現(xiàn)Micro-LED顯示的關(guān)鍵因素,晶湛半導(dǎo)體的Full Color GaN®全彩系列產(chǎn)品在整個200mm晶圓上具有出色的波長均勻性(圖 3),而且藍光LED晶圓尺寸最大可以到300mm,并具有優(yōu)異的波長均勻性,全片標準偏差小于2nm(圖4)。

 

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圖3: 晶湛半導(dǎo)體200mm Full Color GaN®全彩系列LED外延片波長分布圖

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圖4: 晶湛半導(dǎo)體300mm 硅基氮化鎵藍光LED外延片波長分布圖

 

     基于200mm Full Color GaN®全彩系列LED外延片,晶湛半導(dǎo)體展示了像素尺寸在2µm至50µm范圍內(nèi)的RGB micro-LED陣列(圖5和圖6)。Full Color GaN®系列產(chǎn)品的表面缺陷密度可以控制在0.1/cm2以內(nèi),即使像素尺寸微縮至2µm x 2µm(陣列:100 x 100),所有像素點依然都可點亮。

 

 

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圖5: 晶湛半導(dǎo)體展示200mm Micro-LED 晶圓

 

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(像素尺寸: 50µm, 15µm, 5µm, 2µm)

圖6: 基于Full Color GaN®全彩系列外延片開發(fā)的Micro-LED 陣列

 

    晶湛半導(dǎo)體創(chuàng)始人兼總裁,程凱博士評論道:"對于micro-LED的單片集成而言,將RGB三種顏色集成到氮化鎵的單一材料平臺中是非常關(guān)鍵的一步。我們的Full Color GaN®全彩系列外延片將初步滿足業(yè)界對AR/MR系統(tǒng)的要求。我們在2021年9月推出了1200V 300mm硅基氮化鎵高壓材料,而這次300mm硅基氮化鎵LED的新平臺將大力推動GaN光電器件、GaN電子器件與硅器件的異構(gòu)集成的發(fā)展,具有廣闊的應(yīng)用前景。

 

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晶湛半導(dǎo)體的Full Color GaN®系列產(chǎn)品包括硅基氮化鎵產(chǎn)品和藍寶石基氮化鎵產(chǎn)品。

 

 

致謝

晶湛半導(dǎo)體致謝鐳昱光電科技(蘇州)有限公司在外延材料驗證評估過程中給予的幫助與支持。

 

 

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