在AR/VR設備加速向視網膜級顯示進軍的當下，Micro-LED技術懸崖悄然顯現：外延材料與CMOS驅動的不匹配、微縮化帶來的效率驟降、像素陣列的良率不可控等是Micro-LED在商業化道路上的主要阻礙。晶湛半導體在SEMICON CHINA 2025期間發布了基于ZDP™平臺驗證的Full Color GaN®全彩系列第二代外延片，為行業帶來了破局曙光。 

新一代硅基Full Color GaN® LED外延產品在性能上實現了全面升級。在Micro-LED微縮化進程中，當芯片尺寸小于20微米時，側壁缺陷導致的非輻射復合會使內量子效率急劇下跌。晶湛通過優化RGB外延結構的應力調控層及有源區設計，8寸藍光硅基LED的內量子效率（IQE）媲美主流PSS襯底LED，綠光硅基LED在電流密度>10A/cm²的條件下，內量子效率與PSS襯底LED相當。該突破成功解決了微縮化帶來的載流子運輸效率驟降難題，將微米級芯片的電流擴展能力進一步提升。 

當Micro-LED像素尺寸進入亞10微米、甚至亞微米范疇，單顆像素缺陷率隨陣列密度呈指數級上升。行業數據顯示，1微米級像素陣列在百萬像素規模下的初始良率通常不足60%，而AR設備視網膜級顯示要求需達到99.9999%的像素完好率。傳統工藝因缺乏晶圓級檢測手段，難以定位亞微米級短路或開路缺陷。面對像素陣列的良率管控挑戰，晶湛半導體依托200mm晶圓工藝平臺，建立了“材料-工藝-驗證”協同開發體系ZDP™平臺。從外延生長的形貌檢測、工藝監控，到晶圓級Micro-LED陣列的測試、檢測模塊，形成覆蓋材料-工藝-晶圓的閉環質控體系。并且成功制備出高良率、高均勻性、高像素密度的亞微米級微型Micro-LED像素陣列，這一成果顯著推動了Micro-LED像素陣列與Si CMOS驅動的混合集成，極大降低修復成本，為AR眼鏡的商業化進程注入了新的動力。

圖1 晶湛半導體展示經ZDP™平臺驗證的200mm Micro-LED晶圓及陣列SEM照片

現場晶湛半導體演示了基于ZDP™平臺驗證的200mm Full Color GaN®全彩系列LED外延片，像素尺寸在1µm至50µm范圍內的高良率RGB micro-LED陣列，即便像素尺寸微縮至1µm，在640x480的陣列規模下（圖2），全陣列無任何壞點，充分展現了晶湛半導體在Micro-LED技術領域的深厚積累與創新能力，也將進一步推動AR設備向商業化、產業化演進。

圖2 基于Full Color GaN®全彩系列外延片經ZDP™平臺驗證的Micro-LED 陣列，全陣列無壞點（僅展示無驅動的水平測試結構；若結合驅動與算法，可以實現完全均勻）

 晶湛半導體創始人兼總裁，程凱博士評論道：“我們在2022年發布的Full Color GaN®全彩系列外延片已經初步滿足業界對AR/MR系統的要求，如今我們通過升級材料驗證平臺ZDP™，可有效和快速驗證Micro-LED的特性，加速產品迭代。相信晶湛硅基氮化鎵的新平臺將大力推動GaN光電器件、GaN電子器件與硅器件的異構集成的發展，迎接氮化鎵市場的機遇與挑戰。”

晶湛半導體的Full Color GaN®系列產品包括硅基氮化鎵產品和藍寶石基氮化鎵產品。

 （來源：蘇州晶湛半導體有限公司）