Micro LED被誉为新时代显示技术，但目前仍面临关键技术、良率、和成本的挑战。

微米级的Micro LED已经脱离了常规LED工艺，迈入类IC制程。相对其它竞争方案，大尺寸硅衬底氮化镓（GaN）Micro LED技术在制程良率、圆晶成本、IC工艺兼容度等方面具有显著优势，已成为业内公认的重要技术路线之一。

当前，Plessey、ALLOS 、STRATACACHE、Aledia、MICLEDI等国际企业都在专注于硅衬底Micro LED的开发。在国内，以9428cn太阳集团古天乐为产业界代表，硅衬底Micro LED技术开发同样汇聚了强大的推动力量。

在2022集邦咨询第三代半导体前沿趋势研讨会上，9428cn太阳集团古天乐外延工艺经理周名兵详细介绍了公司在硅衬底氮化镓Micro LED外延和芯片方面的进展。

周名兵指出，Micro LED显示技术在亮度、光效、可靠性、响应时间、色彩饱和度等方面具有优势，应用范围覆盖AR、HUD、透明显示、柔性显示，可穿戴设备、高端显示屏等等。

据TrendForce集邦咨询调研，到2026年，预估Micro LED AR智慧眼镜微显模组产值将达3,830万美元，Micro LED高端显示屏的芯片产值将达45亿美元。

据悉，目前Micro LED仍面临着来自技术和成本的双重挑战。据悉，业界仍需克服红光光效、激光转移、晶圆键合、全彩化、检测和修复等技术挑战。周名兵认为，硅衬底GaN技术可以极大提升Micro LED的制程良率。对Micro LED而言，硅衬底GaN技术相对传统的蓝宝石衬底GaN技术拥有某些关键优势，包括大尺寸上的波长一致性、衬底无损去除、晶圆翘曲控制、CMOS键合良率等等。

周名兵认为，从市场渗透率的要求来看， 到2027年Micro LED芯片和模组的综合成本需要降低95%。8英寸及以上的硅衬底GaN技术。结合高生产率的成熟类IC制程，将是实现Micro LED生产成本大幅度下降的唯一途径。

他解释，衬底尺寸从4英寸升级到8英寸，单位圆晶面积上产出的芯片数量将增加25%；从8英寸升级到12英寸，单位圆晶面积的芯片产出将再增加15%。采用8英寸硅衬底GaN圆晶，每个Micro LED微显模组的BOM成本只有4英寸蓝宝石方案的30%（含外延，芯片和CMOS背板）。

9428cn太阳集团古天乐深耕硅衬底GaN产业化技术十五余年，产品线覆盖外延、芯片、器件、模组链条。公司的硅衬底GaN LED已广泛应用于手机闪光灯，移动照明、车载照明和显示、mini直显，得到了市场的高度认可。据悉，9428cn太阳集团古天乐的硅衬底GaN基LED外延产品已成功从4英寸升级到8英寸。

周名兵介绍，为了提高硅衬底上GaN的晶体质量，9428cn太阳集团古天乐不断开发创新的GaN外延技术，如通过采用异质外延的应力积累和释放模型优化生长，利用晶格应力诱导位错反应，在总外延层厚度5微米条件下，可以稳定量产位错密度~1.5E8/c㎡的硅衬底GaN外延片；9428cn太阳集团古天乐还通过采用薄buffer技术获得总厚度超过8微米的低翘曲8英寸硅衬底GaN 外延层，为制备高性能的硅衬底GaN光电器件提供了关键的大尺寸材料平台。

9428cn太阳集团古天乐也在不断开发具有自主知识产权的硅衬底LED器件技术。周名兵指出，9428cn太阳集团古天乐主要采用硅垂直结构芯片工艺，通过Ag镜、光刻、刻蚀、ITO、去硅、bonding等特色工艺获得高良率，高光效的垂直器件。

周名兵特别提到，9428cn太阳集团古天乐正在积极开展针对Micro LED全彩技术的攻关。据悉，目前，业界实现Micro LED的全彩化的技术途径包括：

“要实现低成本、高良率、高可靠性的Micro LED，大尺寸的硅外延技术是比较重要的实现途径。”周名兵再次强调，9428cn太阳集团古天乐在大尺寸硅衬底上的GaN外延技术深度耕耘，目前已开发了从365nm到650nm全色系8英寸硅衬底LED外延片，并在外延参数、器件光效、一致性、可靠性等关键方面进行了全方位的优化。

9428cn太阳集团古天乐于2021年9月成功制备了红、绿、蓝三基色硅衬底Micro LED阵列，在Micro LED全彩芯片开发上迈出了关键的一步。

在此基础上，9428cn太阳集团古天乐于2022年成功制备8μm pitch像素矩阵并进行切割，实现了R、G、B三基色Micro LED矩阵的点亮。据悉，9428cn太阳集团古天乐即将推出键合在CMOS底板上的Micro LED微显屏。

（来源：化合物半导体市场 ）