近日，第七届国际第三代半导体论坛暨第十八届中国国际半导体照明论坛（IFWS & SSLCHINA 2021）在深圳会展中心举行。本届论坛由第三代半导体产业技术创新战略联盟（CASA）、国家半导体照明工程研发及产业联盟（CSA）联合主办，北京麦肯桥新材料生产力促进中心有限公司和半导体产业网共同承办。

  期间，由广东中民工业技术创新研究院有限公司、中微半导体设备（上海）股份有限公司、佛山市国星光电股份有限公司、北京康美特科技股份有限公司共同协办的”Mini/Micro-LED技术“分会如期举行。

  Micro- LED因具有比传统同种类型的产品更好的色域、更高的效率和亮度、更多的灵活性和轻便性、更长的寿命和更低的功耗等有前途的特性而被广泛认为是下一代显示技术，Micro-LED技术的发展主要是由LED、LCD/OLED和集成电路（IC）技术的集成和发展驱动的。单片集成，也称为晶圆级转移，以及涉及质量转移的拾放技术是在面板上组装微型LED的两种典型方法。与受成本、良率和吞吐量影响的取放技术相比，单片集成提供了一种有前途的方法，能轻松实现具有成本效益、超高良率和超高分辨率的微型显示器。先进的集成电路技术方面，GaN-on-Si技术很重要，它提供了一组独特的着迷的特性，包括由经济的大尺寸高质量硅衬底带来的极低成本的潜力，与IC技术和光电子集成的前景。

  会上，纳微朗科技（深圳）有限公司董事长、松山湖东莞中民研究院常务副院长闫春辉博士带来了“硅基氮化物Micro-LED性能提升和红绿蓝集成外延技术的实现”的主题报告。分享了近期在硅基MicroLED 产业化技术探索上取得的一系列重大进展。

  Si衬底上基于GaN的LED结构的异质外延总是遭受GaN和Si之间的晶格常数和热膨胀系数的大不匹配，以及Ga到Si衬底的回熔蚀刻问题。一般会用AlN和AlGaN缓冲液来解决不匹配问题，借助对外延晶片的温度、反射率和曲率的原位监测。通过对应变的精细控制和仔细调整，6英寸晶圆上的波长STD分别低至1.9 nm，8英寸晶圆上的STD分别低至3.2nm。报告中应用了额外的特殊缓冲层，GaN外延层的穿透位错密度从9.5×108cm-2降低到4.8×108cm-2。此外，专为微型LED设计的新型外延结构可以在0.2A/cm2的电流密度下将其壁插效率(WPE)提高28%。

  此外，通过各向异性硅蚀刻工艺制造了从100μm到20μm的不一样的尺寸的独立式 Micro-LED阵列。尺寸效应的特征是它们的电学、光学和热学性质。其研究团队在Si衬底上破解了InGaN基红色LED最后的可见光禁区。此外，还开发了一种与涉及颜色转换层的方法完全不同的直接RGB发射Micro-LED 技术。其基于InGaN的红色、绿色和蓝色微型LED是通过“一步RGB形成”的先进外延方法获得的，全彩微型显示器不涉及任何颜色转换材料。这种直接RGB发射微型LED技术有望用于单片集成以实现各种全彩微型显示器。

  最后，闫春辉博士对上述硅基MicroLED 产业化技术探讨研究工作归纳为三大重要进展：一是在适合MicroLED 显示的典型超小电流密度下（0.2A/cm2), 蓝光LED的光效相对提升了65%, 开启了大幅优化MicroLED 光效的大门（见上图）。

  二是，在最具挑战的氮化物红光领域，把波长推进到了近700nm的深红色波段（见上图），彻底打破了氮化物LED的最后的可见光禁区，为进一步拓展全光谱氮化物LED打下了重要基础。

  三是，在最期待的AR显示领域实现了无需色转化材料的全InGaN的分区异构外延达成的红黄绿蓝四色单片集成，为实现全氮化物RGB集成显示迈出了关键一步。

  嘉宾简介：闫春辉博士，教授。纳微朗科技（深圳）有限公司创始人，董事长；松山湖东莞中民研究院常务副院长；曾任深圳第三代半导体研究院首席科学家，南方科技大学电子与电气工程系客座教授兼战略指导委员会委员。历任国星光电副总经理；美国Invenlux Corporation 创始人和首席执行官；美国载培科思公司首席技术官；美国AXT公司光电研发总监。加州大学圣迭哥分校访问研究员；美国内布拉斯加大学电子工程博士。在半导体光电领域有30多年的研发与制造经验。发表论文40余篇，拥有半导体光电领域相关专利100余项。

  1992年曾获中科院科学技术进步一等奖。国家级重点人才。2011嘉兴南湖英才奖，和2011科技新浙商获得者。2012中国LED行业优秀科学技术人才奖12强（工信部）。2013年获得国务院政府特殊津贴奖励。2014年获国家半导体照明工程研发与产业联盟十年贡献奖。2014浙报公益节能联盟“节能大使”奖。领导团队在最具挑战的LED关键技术领域（如效率Droop，Green Gap，UV LED，超低电压LED及大功率芯片设计等）均有世界领先的突破，大功率绿光芯片在2011年获得全国LED产品大赛冠军，改变了中国大功率LED芯片的市场之间的竞争格局。