盡管高效率的藍(lán)光和綠光InGaN基LED已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，但對(duì)于紅光LED來(lái)說(shuō)，由于InGaN量子阱和GaN緩沖層之間存在的巨大晶格失配而導(dǎo)致的晶體質(zhì)量較差，因此外延生長(zhǎng)高效率的紅光LED仍然非常具有挑戰(zhàn)性。晶湛半導(dǎo)體通過(guò)采用應(yīng)力工程和極化工程等專利技術(shù)，成功地克服了這些困難（圖1和圖2），并成功將其硅基氮化鎵（GaN-on-Si）LED外延片產(chǎn)品組合擴(kuò)展為200mm硅襯底上Full Color GaN^®全彩系列產(chǎn)品（波長(zhǎng)：390~650nm）。

圖1: 晶湛半導(dǎo)體Full Color GaN^® 全彩系列產(chǎn)品

圖2: 硅基/藍(lán)寶石基Full Color GaN^® 全彩系列產(chǎn)品IQE對(duì)比和電致發(fā)光光譜

    波長(zhǎng)均勻性是實(shí)現(xiàn)Micro-LED顯示的關(guān)鍵因素，晶湛半導(dǎo)體的Full Color GaN^®全彩系列產(chǎn)品在整個(gè)200mm晶圓上具有出色的波長(zhǎng)均勻性（圖 3），而且藍(lán)光LED晶圓尺寸最大可以到300mm，并具有優(yōu)異的波長(zhǎng)均勻性，全片標(biāo)準(zhǔn)偏差小于2nm（圖4）。

圖3: 晶湛半導(dǎo)體200mm Full Color GaN^®全彩系列LED外延片波長(zhǎng)分布圖

圖4: 晶湛半導(dǎo)體300mm 硅基氮化鎵藍(lán)光LED外延片波長(zhǎng)分布圖

     基于200mm Full Color GaN^®全彩系列LED外延片，晶湛半導(dǎo)體展示了像素尺寸在2µm至50µm范圍內(nèi)的RGB micro-LED陣列（圖5和圖6）。Full Color GaN^®系列產(chǎn)品的表面缺陷密度可以控制在0.1/cm²以內(nèi)，即使像素尺寸微縮至2µm x 2µm（陣列：100 x 100），所有像素點(diǎn)依然都可點(diǎn)亮。

圖5: 晶湛半導(dǎo)體展示200mm Micro-LED 晶圓

(像素尺寸: 50µm, 15µm, 5µm, 2µm)

圖6: 基于Full Color GaN^®全彩系列外延片開(kāi)發(fā)的Micro-LED 陣列

    晶湛半導(dǎo)體創(chuàng)始人兼總裁，程凱博士評(píng)論道："對(duì)于micro-LED的單片集成而言，將RGB三種顏色集成到氮化鎵的單一材料平臺(tái)中是非常關(guān)鍵的一步。我們的Full Color GaN^®全彩系列外延片將初步滿足業(yè)界對(duì)AR/MR系統(tǒng)的要求。我們?cè)?021年9月推出了1200V 300mm硅基氮化鎵高壓材料，而這次300mm硅基氮化鎵LED的新平臺(tái)將大力推動(dòng)GaN光電器件、GaN電子器件與硅器件的異構(gòu)集成的發(fā)展，具有廣闊的應(yīng)用前景。

晶湛半導(dǎo)體的Full Color GaN^®系列產(chǎn)品包括硅基氮化鎵產(chǎn)品和藍(lán)寶石基氮化鎵產(chǎn)品。

致謝

晶湛半導(dǎo)體致謝鐳昱光電科技（蘇州）有限公司在外延材料驗(yàn)證評(píng)估過(guò)程中給予的幫助與支持。