在AR/VR設備加速向視網膜級顯示進軍的當下,Micro-LED技術懸崖悄然顯現:外延材料與CMOS驅動的不匹配、微縮化帶來的效率驟降、像素陣列的良率不可控等是Micro-LED在商業化道路上的主要阻礙。晶湛半導體在SEMICON CHINA 2025期間發布了基于ZDP?平臺驗證的Full Color GaN?全彩系列第二代外延片,為行業帶來了破局曙光。
新一代硅基Full Color GaN? LED外延產品在性能上實現了全面升級。在Micro-LED微縮化進程中,當芯片尺寸小于20微米時,側壁缺陷導致的非輻射復合會使內量子效率急劇下跌。晶湛通過優化RGB外延結構的應力調控層及有源區設計,8寸藍光硅基LED的內量子效率(IQE)媲美主流PSS襯底LED,綠光硅基LED在電流密度>10A/cm2的條件下,內量子效率與PSS襯底LED相當。該突破成功解決了微縮化帶來的載流子運輸效率驟降難題,將微米級芯片的電流擴展能力進一步提升。
當Micro-LED像素尺寸進入亞10微米、甚至亞微米范疇,單顆像素缺陷率隨陣列密度呈指數級上升。行業數據顯示,1微米級像素陣列在百萬像素規模下的初始良率通常不足60%,而AR設備視網膜級顯示要求需達到99.9999%的像素完好率。傳統工藝因缺乏晶圓級檢測手段,難以定位亞微米級短路或開路缺陷。面對像素陣列的良率管控挑戰,晶湛半導體依托200mm晶圓工藝平臺,建立了“材料-工藝-驗證”協同開發體系ZDP?平臺。從外延生長的形貌檢測、工藝監控,到晶圓級Micro-LED陣列的測試、檢測模塊,形成覆蓋材料-工藝-晶圓的閉環質控體系。并且成功制備出高良率、高均勻性、高像素密度的亞微米級微型Micro-LED像素陣列,這一成果顯著推動了Micro-LED像素陣列與Si CMOS驅動的混合集成,極大降低修復成本,為AR眼鏡的商業化進程注入了新的動力。