Soft-Epi是一家韩国科技公司，一直致力于使用MOCVD进行GaN基外延晶片的生长，近日，该公司宣布正在向客户出货MicroLED用GaN红色外延晶片。
根据外媒Compound Semiconductor报道，据该公司表示，他们开发了一种具有突破性的技术，凭借该技术他们现在已经可以使用现有MOCVD设备批量生产红色Micro-LED外延晶片，整个量产过程没有增加额外的设备投资。
图1. 韩国GaN外延领域的专业公司Soft-Epi为红色MicroLED的量产提供突破性技术
众所周知，Micro-LED显示技术已经被公认为是Metaverse平台的关键技术之一，它可以用于制造支持增强现实(AR)、虚拟现实(VR)、智能手机和手表等应用的下一代显示器。
为了使用这种Micro-LED芯片制作这些显示器，业内一直在使用现有的AlGaInP 红色LED技术。不过，AlGaInP红色LED芯片存在很大的问题——由于其存在非常高的表面复合率，芯片的发光效率会随着芯片尺寸的变小而急剧下降。此外，由于这种芯片的机械性能较弱，其在巨量转移过程中良率会急剧下降，这时，高昂的外延晶片价格会进一步抬高显示器的工艺成本。
由于这些问题的存在，使用红色GaN基外延晶片作为替代解决方案，一直都受到显示行业的广泛关注。当然显示行业的关注还有一个原因，那就是使用这种方案，红色和绿色MicroLED将使用相同的材料。
到目前为止，由于技术上的困难，全球已知只有三四家公司成功用GaN基外延片实现了红色LED芯片的制作和量产供应。“不过，大家也都知道，这些公司已经和Meta与谷歌签订了独家供应合同，”Soft-EPI公司的销售和营销副总裁James Kimoon Lee表示，“这意味着 其他MicroLED开发商在研发方面会遇到没有合适芯片的困难，毕竟他们目前，还无法从其他渠道获得红色GaN外延晶片”。
图2. GaN及外延晶片的叠层示意图
Soft-Epi的CTO Inseong Cho表示：“虽然我们目前的发光效率还有提高的空间，但即使与顶级开发公司相比，我们的性能也已经足够好，或者说我们的产品性能已经是顶级的了。任何对此有兴趣的客户都可以通过访问我们的主页，了解我们目前的研发成果。我们将继续与客户一起合作，以进一步提高产品性能。”
据该公司称，这些红色GaN外延晶片的基板是蓝宝石（含pattern设计）的，但该技术不限于此，实际上它可以适用几乎所有基板（蓝宝石、Si、SiC 和 GaN等）。目前，该公司供应的标准晶圆尺寸为4英寸，但也有2英寸和6英寸的外延晶片可供选择，这些晶片所发红光的波长范围从620nm到670 nm。据介绍，这些发光芯片的墙插效率（WPE，Wall-Plug Efficiency）超过2%。（图1显示了在双面抛光蓝宝石上生长的GaN基LED发出的红色光。）
“还有一点值得一提，这项技术还可以在同一个晶圆上同时生长红色、绿色和蓝色芯片。这些特性有望助力整个Micro-LED工艺消除巨量转移过程，”Kimoon Lee说。据介绍，Soft-Epi目前已经成功地在同一个外延晶片上长出红色和绿色LED芯片。以此为基础，他们计划在今年年内进一步生长出同时含有蓝色、红色和绿色LED芯片的外延晶片。
