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传感、生产和通信用紫外线Micro-LED

2022/7/20 8:10:28      材料来源:化合物半导体

费迪南德•布劳恩研究所的UV microLLED可以密集排列,形成高分辨率阵列
 
柏林费迪南德•布劳恩研究所(FBH)的研究人员已成功制造出第一批在紫外线光谱范围(UVB)发射的micro-LED原型。发射波长为310纳米(nm)的micro-LED具有较小的发射面积,直径可达1.5微米(µm)。这比传统的UV LED小数百到数千倍。micro-LED可以紧密封装,间距低至2µm,在芯片上形成二维阵列,形成高分辨率UVB发射区域。
 
UV micro-LED既可以作为单发射器使用,也可以作为高密度阵列排列,在广泛的应用中使用。其包括传感技术、聚合物和树脂的固化、半导体芯片的生产和光通信。在FBH当前的芯片上,阵列的所有UV micro-LED同时工作。在下一步中,LED像素将通过控制芯片单独寻址。
 
这将允许生成并快速调制单个照明图案,例如实现无掩模光刻。因此,可以在半导体晶片上轻松、快速且经济高效地创建单个结构。高分辨率UV辐照图案的能力也在快速成型和荧光分析领域开辟了新的应用。
 
同时,FBH科学家已经将这项技术转移到UVC LED,包括发射波长约为230 nm的极短UVC LED。现在,FBH正在寻找打算在其应用中使用UV micro-LED的合作伙伴,旨在共同推进该技术,并充分挖掘该器件的潜力。
 
在紫外光谱范围内发射的半导体层结构是通过金属有机气相外延沉积的,然后使用光刻工艺、等离子体蚀刻和沉积方法进行图案化。
 
制造直径在1.5至50µm之间、间距在2至60µm之间的小直径UV micro-LED需要高对准精度、制造精度和材料完善性。这只能通过使用专门为此应用设计的最先进的平版印刷工艺来实现。需要在2英寸LED晶圆上以高于20 nm的精度精确对齐不同工艺层(覆盖控制)。
 
由于所制备的UV micro-LED尺寸较小,例如直径、形状和蚀刻结构的倾角,因此其性能可通过电子显微镜进行控制。
 
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