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新技术“以柔克刚” 天津大学团队解决微型LED晶圆无损测试技术难题
2025年06月16日 14:19:27
来源：化工仪器网 作者：小王 点击量：5816
据悉，天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室、精仪学院感知科学与工程系黄显团队，首次提出了一种基于柔性电子技术的巨量LED晶圆的无损接触式电致发光检测方法。
微型LED芯片之指尺寸在50微米以下的LED芯片，这种芯片具有高亮度和高对比度的特性，能够呈现出更加鲜艳、逼真的色彩和更深的黑色，同时能耗更低、寿命更长。也正因如此微型LED芯片被寄予厚望。
微型LED晶圆则是微型LED芯片制造的起点。它是一种超薄的、圆形的半导体材料片。由于微型LED芯片高密度、微米级的结构特征，导致LED晶圆的素质要求非常高，其品质直接影响了终端产品的素质。与此同时，又由于微型LED晶圆尺寸微小，因此业界一直没有找到晶圆接触式无损检测的好方法。传统的晶圆良率检测方法有的会造成晶圆表面不可逆的物理损伤，有的则存在较高的漏检率和错检率。
因此，如何微型LED晶圆从生产到终端集成的全过程良率检测成为了业界迫切需要解决的难题，无法准确检测微型LED晶圆良品率成为了限制基于微型LED的终端产品发展的“礁石”。而就在近日，天津大学团队的一项新成果或将为此带去改变。
据悉，天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室、精仪学院感知科学与工程系黄显团队，首次提出了一种基于柔性电子技术的巨量LED晶圆的无损接触式电致发光检测方法，该方法构建了包含弹性微柱阵列和可延展柔性电极阵列堆叠的三维结构柔性探针阵列，凭借其“以柔克刚”的特性对测量对象的表面形貌进行自适应形变，精确适应晶圆表面1至5微米的高度差，并以0.9兆帕的“呼吸级压力”轻触晶圆表面，探针接触压力仅为传统刚性探针接触压力的万分之一，远低于金属焊盘的屈服强度，不但不会造成晶圆表面磨损，也降低了探针本身的磨损，探针在100万次接触测量后，依然完好如初。
此外，团队还研发了与三维柔性探针相匹配的测量系统。该系统具有球形探针调平装置，能够确保探针与LED晶圆处于平行状态，其底部观察系统通过同轴光路和分光棱镜实时观察晶圆点亮的情况并开展波长分布测量。同时，该测量系统还可以进行高速电学测量以及探针下压的压力测量，确保获得丰富的LED晶圆电学和光学信息。
目前，相关成果已发表于国际学术期刊《自然-电子学》，相关技术也已经开启产品化进程。未来，该技术有望为国内微型LED产业提供批量化、无损、低成本的检测解决方案推动该产业进一步发展。
本文参考资料来源：新华社,科技日报
本文参考资料来源：新华社,科技日报
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