《Plessey与Axus合作推广硅基氮化镓单片Micro LED技术》

  • 来源专题:集成电路
  • 编译者: Lightfeng
  • 发布时间:2020-02-09
  • 在美国举行的Photonics West 2020上,Plessey开发了用于增强现实和混合现实(AR / MR)显示应用的嵌入式微型LED技术。Plessey将与Axus Technology一起将高性能硅基氮化镓单片Micro LED技术推向大众市场。

    Plessey表示,它将继续在制造设施上进行大量投资,并从Axus购买金属及氧化物化学机械抛光(CMP)以及相关工具,其专有Micro LED显示的生产能力,实现Micro LED晶圆与高性能CMOS背板的晶圆级粘合。

    已部署Axus的CMP和Scrubber系统,用于实现关键的晶圆平面化和晶圆级键合的准备。晶圆级键合带来了巨大的技术挑战,即使使用正确的设备,也需要广泛的专业知识和完善的工艺。在2019年,采用Axus的系统后,Plessey了世界首个功能性晶圆级硅基氮化镓单片1080p 0.7英寸对角线8微米像素间距的Micro LED有源矩阵显示器。

    Plessey进一步优化这些系统和工艺,在对角线小得多的单色天然绿1080p Micro LED显示器(对角线为0.26英寸)与Compound Photonics 设计的3微米背板显示系统之间成功的进行了晶圆到晶圆粘合,创造了200多万独立电子键。

    Plessey与Axus合作伙伴关系的形成,促进针对各种材料的关键CMP工艺的开发,这是实现硅基氮化镓单片Micro LED技术的关键。两家公司的工程师已经通过合作成功在Axus位于亚利桑那的CMP制造厂和Plessey在英国的半导体制造厂进行合作,以实现这些目标。该合作伙伴关系将支持在现有Axus设备套件以及Axus的Capstone CMP系统上扩展大规模生产的技术。

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    • 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。