晶湛再出新成果，持续引领三代半外延技术突破！

2022-04-26

近日，苏州纳米城企业苏州晶湛半导体有限公司全新推出其面向微显示产业应用的Full Color GaN®全彩系列外延片产品，包括硅基氮化镓产品和蓝宝石基氮化镓产品，并将LED外延片尺寸成功拓展至300mm。

与面向Micro-LED技术的其他衬底上生长的LED相比，硅基氮化镓（GaN-on-Si）LED具有更大的晶圆尺寸（200mm–300mm）和更好的表面质量，对提升LED芯片良率展露出其独特优势。此外，通过采用200mm/300mm FAB中最先进的硅基芯片工艺制程，可以制备高性能的微型（5 µm2） Micro-LED像素阵列，并与Si CMOS驱动进行高良率的混合集成。

尽管高效率的蓝光和绿光InGaN基LED已经实现，但对于红光LED来说，由于InGaN量子阱和GaN缓冲层之间存在的巨大晶格失配而导致的晶体质量较差，因此外延生长高效率的红光LED仍然非常具有挑战性。

晶湛半导体通过采用应力工程和极化工程等专利技术，成功地克服了这些困难（图1和图2），并成功将其硅基氮化镓（GaN-on-Si）LED外延片产品组合扩展为200mm硅衬底上Full Color GaN®全彩系列产品（波长：390~650nm）。

图1: 晶湛半导体Full Color GaN® 全彩系列产品

图2: 晶湛半导体Full Color GaN® 全彩系列产品

波长均匀性是实现Micro-LED显示的关键因素，晶湛半导体的Full Color GaN®全彩系列产品在整个200mm晶圆上具有出色的波长均匀性（图 3），而且蓝光LED晶圆尺寸最大可以到300mm，并具有优异的波长均匀性，全片标准偏差小于2nm（图4）。

图3: 晶湛半导体200mm Full Color GaN®全彩系列LED外延片波长分布图

图4: 晶湛半导体300mm 硅基氮化镓蓝光LED外延片波长分布图

基于200mm Full Color GaN®全彩系列LED外延片，晶湛半导体展示了像素尺寸在2µm至50µm范围内的RGB micro-LED阵列（图5和图6）。Full Color GaN®系列产品的表面缺陷密度可以控制在0.1/cm2以内，即使像素尺寸微缩至2µm x 2µm（阵列：100 x 100），所有像素点依然都可点亮。

图5: 晶湛半导体展示200mm Micro-LED 晶圆

(像素尺寸: 50µm, 15µm, 5µm, 2µm)

图6: 基于Full Color GaN®全彩系列外延片开发的Micro-LED 阵列