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新技術(shù)“以柔克剛” 天津大學(xué)團(tuán)隊解決微型LED晶圓無損測試技術(shù)難題
2025年06月16日 14:19:27
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點擊量：4878
據(jù)悉，天津大學(xué)精密測試技術(shù)及儀器全國重點實驗室、精儀學(xué)院感知科學(xué)與工程系黃顯團(tuán)隊，首次提出了一種基于柔性電子技術(shù)的巨量LED晶圓的無損接觸式電致發(fā)光檢測方法。
微型LED芯片之指尺寸在50微米以下的LED芯片，這種芯片具有高亮度和高對比度的特性，能夠呈現(xiàn)出更加鮮艷、逼真的色彩和更深的黑色，同時能耗更低、壽命更長。也正因如此微型LED芯片被寄予厚望。
微型LED晶圓則是微型LED芯片制造的起點。它是一種超薄的、圓形的半導(dǎo)體材料片。由于微型LED芯片高密度、微米級的結(jié)構(gòu)特征，導(dǎo)致LED晶圓的素質(zhì)要求非常高，其品質(zhì)直接影響了終端產(chǎn)品的素質(zhì)。與此同時，又由于微型LED晶圓尺寸微小，因此業(yè)界一直沒有找到晶圓接觸式無損檢測的好方法。傳統(tǒng)的晶圓良率檢測方法有的會造成晶圓表面不可逆的物理損傷，有的則存在較高的漏檢率和錯檢率。
因此，如何微型LED晶圓從生產(chǎn)到終端集成的全過程良率檢測成為了業(yè)界迫切需要解決的難題，無法準(zhǔn)確檢測微型LED晶圓良品率成為了限制基于微型LED的終端產(chǎn)品發(fā)展的“礁石”。而就在近日，天津大學(xué)團(tuán)隊的一項新成果或?qū)榇藥ジ淖儭?br />
據(jù)悉，天津大學(xué)精密測試技術(shù)及儀器全國重點實驗室、精儀學(xué)院感知科學(xué)與工程系黃顯團(tuán)隊，首次提出了一種基于柔性電子技術(shù)的巨量LED晶圓的無損接觸式電致發(fā)光檢測方法，該方法構(gòu)建了包含彈性微柱陣列和可延展柔性電極陣列堆疊的三維結(jié)構(gòu)柔性探針陣列，憑借其“以柔克剛”的特性對測量對象的表面形貌進(jìn)行自適應(yīng)形變，精確適應(yīng)晶圓表面1至5微米的高度差，并以0.9兆帕的“呼吸級壓力”輕觸晶圓表面，探針接觸壓力僅為傳統(tǒng)剛性探針接觸壓力的萬分之一，遠(yuǎn)低于金屬焊盤的屈服強(qiáng)度，不但不會造成晶圓表面磨損，也降低了探針本身的磨損，探針在100萬次接觸測量后，依然完好如初。
此外，團(tuán)隊還研發(fā)了與三維柔性探針相匹配的測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有球形探針調(diào)平裝置，能夠確保探針與LED晶圓處于平行狀態(tài)，其底部觀察系統(tǒng)通過同軸光路和分光棱鏡實時觀察晶圓點亮的情況并開展波長分布測量。同時，該測量系統(tǒng)還可以進(jìn)行高速電學(xué)測量以及探針下壓的壓力測量，確保獲得豐富的LED晶圓電學(xué)和光學(xué)信息。
目前，相關(guān)成果已發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《自然-電子學(xué)》，相關(guān)技術(shù)也已經(jīng)開啟產(chǎn)品化進(jìn)程。未來，該技術(shù)有望為國內(nèi)微型LED產(chǎn)業(yè)提供批量化、無損、低成本的檢測解決方案推動該產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。
本文參考資料來源：新華社,科技日報
本文參考資料來源：新華社,科技日報
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