《Plessey的micro-LED生长技术在单个晶圆上结合了天然的蓝色和绿色Epi》

  • 来源专题:集成电路
  • 编译者: Lightfeng
  • 发布时间:2019-10-07
  • Plessey是一家面向增强和混合现实(AR / MR)显示应用且拥有最前Micro-LED技术的嵌入式技术开发商。Plessey表示已经进一步发展了其专有的硅氮化镓(GaN-on-Si)工艺,以实现同一晶片上的原生蓝光绿光基板发光层。

    微型LED的潜力众所周知,但在推广到市场之前,仍然存在一些挑战。为了形成RGB micro-LED显示器,典型的方法是使用“拾取和放置”过程转移离散的R、G和B像素,或者使用原生蓝色LED作为光源,随后将颜色转换为红色和绿色。

    Plessey最新增长方法是在同一晶片上同时创蓝色和绿色发光层。两种颜色的整体式形成大大简化了显示器的制造。绿色微型LED具有高效率和窄光谱宽度的优势,因此与高性能蓝色微型LED一起工作时,被称为出色的色域。该公司的新方法形成了具有高电流密度操作和长使用寿命的微型LED。天然蓝色和绿色微型LED在同一硅基板上的单片集旨解决以前的挑战。蓝色和绿色微型LED集成的另一个过程挑战是在第二结的生长过程中精确调整热预算,以防止蓝色有源区中的铟相分离。Plessey表示已经精确设计了热预算,以维持高亮度显示应用所需的高效率(IQE),低缺陷率和高电导率。

    GaN micro-LED形成过程中的最终操作为去除氢原子的生长后处理,否则氢原子会损害p型层的导电性。第二个结的存在使从掩埋的器件结构中除去氢变得复杂,从而消除了标准的生长后活化处理的影响。

    Plessey表示,我们已经克服挑战,创造了一种单片蓝色和绿色微型LED制造工艺,从而实现了非常可重复且稳定的二极管性能,这远远超出了典型二极管。

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    • 编译者:Lightfeng
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    • 在美国举行的Photonics West 2020上,英国的Plessey宣布与衍射光波导元件设计和生产领先企业WaveOptics合作,共同开发增强现实和混合现实(AR / MR)显示应用结合的嵌入式微型LED技术。 双方将专注于创建专门为下一代智能眼镜设计的新光学模块。该模块将结合Plessey的高亮度micro-LED、自然绿色全高清显示屏以及WaveOptics的最新Katana波导技术和投影仪设计。更重要的是,该模块将是市场上最小的集成AR显示模块。 下一代AR和MR系统取决于光模块性能的技术飞跃。新的AR和MR系统具有令人信服的实用和视觉体验,特别在图像质量、亮度、分辨率和有效功耗方面的进步明显。Plessey和WaveOptics之间合作将结合各自所长,提供了必要的创新。该模块的尺寸和功耗要求将大幅降低,实现了增强的功能,例如用于真正的、不受限制的AR应用的无线收发器,这对于希望将智能眼镜作为移动配件推出的技术和移动公司而言至关重要。 用户在由明亮的户外环境到黑暗的室内环境之间无缝过渡的AR头戴式耳机需要一种显示技术,该显示技术既可以提供很高的亮度又可以降低功耗,从而延长电池寿命。 Plessey说,WaveOptics技术的显示器可以满足这一苛刻要求。 WaveOptics的首席执行官David Hayes说:“通过这次合作,客户将能够购买最轻,超低功耗的模块,该模块结合了WaveOptics和Plessey技术的独特组合。我们的micro-LED显示器被公认为提供AR和MR设备所需的高性能显示面板的最前沿。”
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    • 编译者:Lightfeng
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    • 英国普利茅斯的Plessey Semiconductors有限公司表示,它已开发出专有的二维(2D)平面氮化硅(GaN-on-Si)工艺,无需色彩转换技术即可发出绿光。 为了产生绿光,LED制造商通常将磷光体或量子点转换材料应用于天然蓝色LED。然后,这些材料将短波长(通常为450nm)蓝光转换为红色或绿色波长,转换效率通常在10%至30%之间。Plessey的原生绿色LED本身使用其专有的GaN-on-Si外延生长工艺形成,与天然蓝色LED类似,主要区别在于LED的量子阱结构中包含的铟的量。 该公司表示,由于没有颜色转换损失,原生绿色发射比微LED的颜色转换过程亮几个数量级。它的主要绿色波长为530nm,半高全宽(FWHM)为31nm,绿色适用于彩色显示器。此外,绿色发射表现出优异的波长稳定性与电流密度。 首席运营官Mike Snaith说:“Plessey已经提供了功能强大且高效的原生蓝色微型LED,通过技术创新,Plessey生产了世界领先的高性能原生绿色微型LED,为客户提供下一代显示和照明器件。”