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(xiàn)：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(yè)化道路上的主要阻礙。晶湛半導體在SEMICON CHINA 2025期間發(fā)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(yè)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(xiàn)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(yōu)化RGB外延結構的應力調控層及有源區(qū)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(shù)級上升。行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，1微米級像素陣列在百萬像素規(guī)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(tǒng)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(zhàn)，晶湛半導體依托200mm晶圓工藝平臺，建立了“材料-工藝-驗證”協(xié)同開發(fā)體系ZDP?平臺。從外延生長的形貌檢測、工藝監(jiān)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(huán)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(yè)化進程注入了新的動力。

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圖1?晶湛半導體展示經ZDP?平臺驗證的200mm Micro-LED晶圓及陣列SEM照片

現(xiàn)場晶湛半導體演示了基于ZDP?平臺驗證的200mm Full Color GaN?全彩系列LED外延片，像素尺寸在1μm至50μm范圍內的高良率RGB micro-LED陣列，即便像素尺寸微縮至1μm，在640x480的陣列規(guī)模下（圖2），全陣列無任何壞點，充分展現(xiàn)了晶湛半導體在Micro-LED技術領域的深厚積累與創(chuàng)新能力，也將進一步推動AR設備向商業(yè)化、產業(yè)化演進。

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圖2 基于Full Color GaN?全彩系列外延片經ZDP?平臺驗證的Micro-LED 陣列，全陣列無壞點（僅展示無驅動的水平測試結構；若結合驅動與算法，可以實現(xiàn)完全均勻）

?晶湛半導體創(chuàng)始人兼總裁，程凱博士評論道：“我們在2022年發(fā)布的Full Color GaN?全彩系列外延片已經初步滿足業(yè)界對AR/MR系統(tǒng)的要求，如今我們通過升級材料驗證平臺ZDP?，可有效和快速驗證Micro-LED的特性，加速產品迭代。相信晶湛硅基氮化鎵的新平臺將大力推動GaN光電器件、GaN電子器件與硅器件的異構集成的發(fā)展，迎接氮化鎵市場的機遇與挑戰(zhàn)?！?/p>

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晶湛半導體的Full Color GaN?系列產品包括硅基氮化鎵產品和藍寶石基氮化鎵產品。

?（來源：蘇州晶湛半導體有限公司）