【摘 要】
:
LED微显示是由微米级无机发光二极管(Micro-LED)制备,像素密度大于1000PPI(Pixel Per Inch),有效显示区对角线小于1inch,像素尺寸低于50μm的微显示技术。是一种相对于液晶微显示、数字微镜(DMD)和有机发光二极管(OLED)微显示等技术具有高对比度、低功耗、长寿命和快速响应的新型微显示技术。蓝、绿光LED微显示器主要由Ga N基LED微阵列与Si基CMOS电路构
论文部分内容阅读
LED微显示是由微米级无机发光二极管(Micro-LED)制备,像素密度大于1000PPI(Pixel Per Inch),有效显示区对角线小于1inch,像素尺寸低于50μm的微显示技术。是一种相对于液晶微显示、数字微镜(DMD)和有机发光二极管(OLED)微显示等技术具有高对比度、低功耗、长寿命和快速响应的新型微显示技术。蓝、绿光LED微显示器主要由Ga N基LED微阵列与Si基CMOS电路构成,通过倒装芯片键合(FCB)的方式将二者集成在一起,由于Ga N与Si热失配高达54%,在倒装芯片键合过程中对器件整体施加温度产生的热应力会影响器件键合质量,甚至引起键合凸点的断裂。本文引入激光键合技术,通过激光辐照对像素进行键合来降低由材料之间热失配造成的热应力,探究了激光辐照对器件的性能影响及激光键合技术在LED微显示器件集成中的可行性。主要研究内容如下:(1)通过Micro-LED制备工艺与设备,制备出不同尺寸大小、不同台面形状的Micro-LED,探究了不同尺寸与台面形状对Micro-LED电学性能的影响,发现由于串联电阻的原因使Micro-LED电流随尺寸的增大而增大,电流密度随尺寸的增大而减小是由于结温上升慢,电阻率更低,并且发现不同台面形状Micro-LED对其电学性能基本无影响;通过628.6nm、531.4nm、452.5nm三种不同波长外部光源辐照绿光Micro-LED的实验探究微显示器中各像素之间的辐照是否对微显示器件性能造成影响,发现光照对反向漏电流影响较为明显,Mico-LED工作在正向电压基本不受影响。(2)设计了A、B两种LED微显示器制备方案:A为晶圆-晶圆(Wafer to Wafer)键合法制备方案,B为芯片-芯片(Die to Die)键合法制备方案。对制备好In柱的Dummy IC晶圆上涂敷光刻胶来保护CMOS电路电极,同时又要保证In柱露出胶面,此时需采用胶减薄工艺,在对A方案胶减薄工艺测试中发现干法胶减薄较湿法工艺更为简单,可控性高且无其他负面影响,同时测试了A方案中光刻胶在可去除的前提下能承受的温度上限为170℃;用A方案制备微显示器件在晶圆键合工艺中未被成功键合是由于Ga N的热膨胀系数为5.59×10-6/K,Si为2.59×10-6/K,失配度高达54%,键合凸点最大相对偏移高达19μm,In柱断裂导致键合失败。(3)通过B方案对LED微显示器件进行制备,为B方案的实施设计了4张掩模版,成功制备出0.42inch大小,分辨率为480×270,节距为20μm的绿光与蓝光LED微显示器,其中绿光器件开启电压为2.36V,10A/cm~2下主波长为517.8nm,色坐标为(0.1087,0.7376),半波宽为32nm,外量子效率为3.52%,47.9A/cm~2电流密度时亮度可达270000cd/m~2。(4)所制备的绿光与蓝光LED微显示器件中存在由于热失配等原因导致未被键合点亮的像素,通过波长532nm,能量密度为662m J/cm~2,脉冲宽度为13ps,光斑大小为1μm的激光辐照,成功将未点亮像素键合,发现器件在受到键合后的正向电流增大约50%,外量子效率增大约15%,亮度增大约50%;但随着激光键合像素数量的增加电学光学特性都发生了衰减,是由于激光辐照产生的高温对Ga N材料造成了热损伤引入大量缺陷导致。
其他文献
无机发光二极管微显示(LED微显示,即LED microdisplay)技术被认为是新一代显示技术,近年来,以微米尺寸发光二极管(即micro-LED)技术为主的LED微显示器以其高动态范围、高对比度、高亮度、长寿命和低功耗等优点而迅速发展。目前,氮化镓材料体系发光二极管仍然存在着大电流密度下外量子效率下降问题(Efficiency Droop),因此如何提高其发光效率成为了研究的重点,另一方面,
2021年是教育改革巨变的一年。“双减”政策落地,在行业内掀起巨大风波,部分大型教育机构为了更好地生存开启裁员降薪模式,转型寻找生机。如今,在线教育行业徘徊于“十字路口”,如何在“双减”政策下开辟出新的、正确的路径是整个行业共同面对的难题。2021年下半年,教育界最热词不过“双减”。去年5月21日,中央全面深化改革委员会第十九次会议上审议通过了《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培
全频段通信是未来无线通信的发展主要方向之一。其中,基于LED的可见光通信(VLC)技术有望在较低成本和能耗下实现室内通信和照明的复用,且具有高安全性、无EM干扰、宽频带等优势。照明用多基色混合白光LED发射功率较高,调制信噪比高,且具有多个波长的独立调制信道,适用于高速VLC系统,但是存在如下困难和挑战:基于结电容、时间常数等简单参数的交流小信号模型不能充分反映LED的调制特性,导致VLC系统发射
当前基于卫星平台的辐射源无源定位技术主要分为测向交叉定位技术和多站时差定位技术,其中测向交叉定位技术受辐射源信噪比影响较大,当信噪比较低时,定位精度不高;多站时差定位技术需要设立特定的数据融合中心分析处理定位数据,且受到时间同步、星间组网及数据交互的限制,实现复杂成本高。针对上述问题,本文借鉴超综合孔径成像测量原理,并利用辐射源的空域稀疏特性,提出基于虚拟大孔径的压缩感知近场定位方法,该方法利用阵
高效率、高可靠性的远距离水下无线视频传输具有重要的应用。为了实现远距离的水下无线光通信,高灵敏度的单光子探测器被用于探测接收端微弱的光信号。但由于信道的衰减作用、光量子效应和噪声光子的存在,远距离的水下单光子通信中删除符号出现的概率较大而错误符号出现的概率很小,信道呈现出较强的删除特性和高误码性。字典学习(Dictionary Learning,DL)是一种稀疏表示算法,可高效应用于视频和图像压缩
信道作为雷达系统中组要组成部分,对它的研究是必不可少的,星载信道属于时变信道,研究并模拟其传输特性,不仅具有理论意义,而且具有实用价值。对于信道模型的研究,人们做了大量的工作,建立了贴近实际信道的模型,以及在此基础上做出的信道仿真器,这是雷达系统研发中,比较重要的一部分。其中基于软件无线电的星载雷达备受关注,国外多年前就已经着手研究,已取得不错成果。然而国内起步较晚,对这方面的研究基本处于空白。本
互联网中的生态灾害信息异常丰富,主要包括气象、水旱、地震、地质、海洋五大灾害要素信息。但是,由于各个平台的生态灾害数据存储、数据定义等数据属性仅限在平台内部交流,不能做到有效的数据共享,数据之间无法建立联系,导致生态灾害数据“信息孤岛化”,遏制了其综合信息的分析与挖掘。针对这一现象,本文以生态灾害要素作为研究内容,从web网页中获取公开的的部分生态灾害要素数据,构建生态灾害要素数据共享库并进行可视
云服务器具有存储方便、快捷、成本低等优点,越来越多的用户选择将本地的数据存储到云端服务器中。当数据脱离了用户自身控制存储到云端时,可能会造成私密信息的泄露。为了保证用户信息的机密性,企业和个人用户选择对信息进行加密并存储到云端服务器。但是当用户需要寻找包含某个关键字的相关文件时,会遇到如何在云端服务器搜索密文的难题。为了解决这个问题,可搜索加密方案应运而生。通过研究发现现有的可搜索加密方案大多数是
近年来,水下无线光通信由于其高带宽和通信速率高而受到越来越多的关注。然而由于水下环境的吸收、散射等影响,水下无线光通信的传输距离被严重的限制。为了实现远距离的水下无线光通信,具有光子限灵敏度的单光子雪崩二极管(Single Photon Avalanche Diode,SPAD)被研究用于接收端检测光信号。接收端中要实现数据解调的关键在于恢复同步时钟和基带信号,其中同步时钟的恢复是实现基带信号恢复
随着现代通信技术的发展,语音在我们的日常生活中也发挥着极其重要的作用,因此如何保证语音在传输过程中的安全性也成为一个迫在眉睫的问题。为了防止语音信息在传输环节被窃取,可在传输前对语音信息进行加密,使得以密文的形式传输语音信息。本文设计了两种基于混沌系统与DNA序列的语音加密方案,主要工作如下:1)设计了一种基于混沌系统与DNA编码的语音加密算法。该算法的混沌系统初值由明文和外部密钥决定,使得该算法