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凭借独特的技术,ALLOS开发了硅基氮化镓微型发光二极管晶片

作者:baidu.com来源:未知   添加时间:2020-06-01 10:33   浏览次数:

为了解决芯片尺寸不匹配的问题,迎接微型发光二极管生产的挑战,德国微型发光二极管技术制造商ALLOS应用其独特的应变工程技术,展示了200毫米硅上氮化镓晶片的优异一致性和可重复性,同时解释了其300毫米晶片的成功生长蓝图。

产量是微型发光二极管显示成功的关键,并将直接影响生产的复杂性和成本。为了降低所需成本,必须采用大的芯片直径。对于微型发光二极管应用尤其如此,微型发光二极管需要将互补金属氧化物半导体生产线芯片与发光二极管晶片集成在一起(例如通过使用键合方法)。与蓝宝石基氮化镓(GaN-on-sapphire)实现的较小直径相比,匹配的芯片直径也能提高其影响。ALLOS团队利用其独特的应变工程技术进一步提高波长一致性,并于2019年2月在Veeco的Propel产品上展示了200毫米的氮化镓硅发光二极管晶片,尺寸差异(STDEV)低至0.6纳米

ALLOS的最新研究结果表明,该技术具有良好的可复制性,200毫米波长一致性始终低于1毫米STDEV。ALLOS的创始人之一Alexander Loesing透露,与此同时,该公司还满足了所有其他生产要求,例如小于40微米的弓和725微米米的半尺寸厚度。这些参数在将互补金属氧化物半导体芯片与发光二极管外延晶片键合时非常重要。结果令人印象深刻,因为公司的工艺团队在这项工作上只投入了非常有限的时间和资源,这刺激了GaN工艺的发展。

图1:用于微型发光二极管应用的200毫米硅上氮化镓晶片的波长一致性已经重复完成

ALLOS首席工匠Atsushi Nishikawa博士指出,该公司的前身AZZURRO率先在市场上推出150毫米商用产品,后来又推出200毫米氮化镓硅外延片。下一个挑战自然是生产300毫米的外延晶片。当为如此大的芯片设计的第一个混响器Veeco ImPulse被引入时,ALLOS开始迎接这个挑战。

ALLOS证实它的飞行器已经在这个新的反射器上成功地扩展了300毫米。特别是,ALLOS独特的应变工程技术和出色的晶体质量通常适用于300毫米。

图2:用于微型发光二极管的300毫米硅上氮化镓晶片

与发光二极管行业的其他职位相比,直径从100毫米(典型的蓝宝石基氮化镓芯片尺寸)成比例增加对微型发光二极管的销售有更大的影响。除了降低账单面积的成本,使用大直径200毫米和300毫米的硅上氮化镓晶片用于微型发光二极管生产也可以是一个CMOS倡议,与传统的发光二极管生产线相比,具有更低的成本和更高的生产精度。他还可以产生进一步的影响,因为大多数微型发光二极管生产模式使用大面积转移印刷技术或集成单芯片显示器:

图3:放大的芯片尺寸:由于显示器的匹配矩形形状或转移到圆形芯片,通过提高面积处理率可以实现额外的成本效益。

关于300毫米晶圆的优势,罗辛得出结论,对于微型发光二极管显示器,大芯片尺寸的面积利用率更高,仅这一项就可以实现300毫米外延晶圆40%的成本优势。除了CMOS生产线带来的其他成本优势和生产优势之外,领先的行业制造商开始评估基于300毫米硅上氮化镓的微型发光二极管显示器。(原件:ALLOS)

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