EpiPix:Micro-LED的新方法

行家说LED快讯 · 2020-03-16

已上头条


谢菲尔德大学的衍生产品EpiPix将提供业界参与者渴望的超高亮度,超小型microLED阵列。丽贝卡普尔(Rebecca Pool)发现更多。

今年1月,英国谢菲尔德大学成立了一家衍生公司EpiPix,以开发和商业化用于增强和虚拟现实设备,智能手表,手机等产品的显示面板的micro-LED技术。

基于大学氮化镓材料和器件中心的王涛教授多年的GaN半导体研究,该公司已经展示了在单个晶片上的微型LED阵列原型,微型LED像素尺寸从30微米到5微米不等。和更少。

在苹果公司投入20亿美元用于micro-LED开发的同时,从Plessey和Glo到Lumens和Sharp的无数公司已经展示了CMOS背板上的微型显示器,并且专利填充剂正在蓬勃发展。EpiPix首席执行官Dennis Camilleri感到非常兴奋。

他说:“我们已经与AR / VR应用的主要最终用户,智能手表和智能手机的制造商以及LiFi公司进行了讨论。”

他说:“对于许多应用而言,关键的技术驱动因素是生产非常小的microLED,它们将为您提供高分辨率,高亮度的显示。” “我们将生产少于五个微米尺寸的microLED,这是所有这些主要公司感兴趣的。”

直接方法

典型的III型氮化物microLED是使用标准光刻工艺制造的,然后在III型氮化物LED晶圆上进行干法蚀刻。但是,干法蚀刻会引起对Micro-LED的表面损坏,尤其是在较小的Micro-LED直径下,会降低光学性能,包括内部和外部量子效率。结果,各行各业的业界人士都在努力制造高亮度,亚五微米的微型LED。

鉴于此,Wang及其同事决定采取不同的策略,并且在过去五年中一直在开发一种直接外延方法来制造超小且超亮的InGaN micro-LED,从而消除了干法蚀刻的需要。

在此,将n-GaN层生长在硅或蓝宝石衬底上,以生成生长中的n-GaN模板。然后将SiO2膜生长在具有所需microLED形状和直径的孔阵列的n-GaN层上。然后可以将LED结构生长到此预图案化的SiO2微孔阵列模板上,以形成微型LED阵列。

至关重要的是,该方法使用标准的MOCVD工艺,并且将阵列设计为与任何现有的微显示器制造技术(包括拾取和放置以及传质技术)兼容。


EpiPix首席执行官Dennis Camilleri

Camilleri说:“ Wang的工艺不涉及干蚀刻,损伤和光学性能下降,因此我们的micro-LED阵列已经获得了非常好的外部量子效率。” “这就是为什么这个过程吸引了如此多的兴趣的原因。”

实际上,在今年早些时候,Wang及其同事推出了高亮度绿色microLED阵列裸芯片,其直径为3.6微米,间距为2微米,创纪录的外部量子效率为6%。该结果已快速发布在ACS Photonics中。Camilleri认为,研究人员已经制造了蓝色的微型LED,并且还在开发红色的LED。EpiPix也正在使用封装芯片。

他说:“对于非常小的绿色microLED,这一数字为6%,这是世界纪录。” “我们没有使用任何反射层,也没有进行任何额外的处理。这是从microLED阵列发出的纯光。”

那么EpiPix呢?正如Camilleri指出的那样,这家初创公司是在商业技术中心的商业模式下运作的,并将根据最终用户客户的要求进行产品开发,测试和设备性能验证。

他说:“ EpiPix获得了谢菲尔德大学在全球范围内的商业IP专有许可……当我们的客户扩大基于我们的micro-LED的产品制造时,EpiPix可以将IP许可给他们。” “我们将试行组装,生产和包装,以确保应用正常运行,但我们不认为自己是微型LED的批量生产商。”

到目前为止,已经在两英寸的晶片上进行了制造,现在EpiPix可以将其缩放到四英寸或六英寸的衬底。在接下来的18个月至两年内,还将用于产品开发,测试版原型制作,测试以及向客户提供样品。借助现有的工艺和设备验证,微型LED晶圆将可以进行大批量生产。

“这些设备还可用于LiFi应用程序中的高速数据传输,但我希望第一个应用程序是AR和VR以及智能手表和手机,” Camilleri说。“在大约两年的时间内,我希望将我们的microLED阵列出售给至少六家使用这些应用程序的全球公司。”