技術名稱 具磁性基板薄膜型微型發光二極體與磁性巨量轉移之技術
計畫單位 國立交通大學
計畫主持人 洪瑞華
技術簡介
本技術提供一製作一具磁性且機械強度夠強之薄型微型發光二極體(microLED; u-LEDs), 可應用於藍光,紅光與綠光, 解決現有microLED因為基板無法薄化, 導致原生之磊晶基板需移除, 進而只留下脆弱發光二極體之磊晶膜, 於此情況下, 巨量轉移之良率將嚴重受影響。本技術將發光二極體磊晶膜先移轉至一特殊之超薄且具磁性之複合金屬基板,由於此基板之熱膨脹係數可調整至與發光二極體磊晶膜之熱膨脹係數相當, 因此可製作成一薄膜型u-LEDs, 此外, 此一金屬基板為複合金屬基板,可將薄膜型u-LEDs製作成垂直式發光二極體, 可解決現有元件因製作成覆晶型(flip-chip)LED, 嚴重影響發光面積,當製作成垂直型發光二極體, 其發光面可以是透明導電結構或是單個金屬電極, 如此一來可大幅提升發光面積與提高磊晶膜之使用率。另一方面, 此磁性導電基板主要由Cu/NiFe/Cu組合而成, 因此完成元件製程後, 切割道部分可用化學蝕刻方式將此金屬基板移除,由於採用化學蝕刻方式進行晶粒切割, 可避免傳統水刀切割存在切割到過寬, 或雷射切割引起之元件漏電之問題,借化學蝕刻進而製作成u-LEDs, 可解決現有u-LEDs因基板無法切割, 只能將磊晶膜用之基板完全移除, 製作成脆弱磊晶膜之發光二極體。
此外, 因金屬基板具磁性, 因此可用磁性搭配超音波震動來進行巨量轉移, 並製作成u-LEDs之顯示器。由於磁性巨量轉移完全無現有巨量轉移須用Stamp轉移, 產生stamp耗損,或雷射轉移發生chip受傷之現象,或水流轉移存在chips無法回收等之問題, 因此,此具磁性基板u-LEDs搭配磁性巨量轉移, 提供u-LEDs在未來顯示器之無限寬廣之應用。
科學突破性
科學性突破如下:
(1)驗證金屬基板熱膨脹係數可調整至與磊晶膜相當, 進而將磊晶膜轉移至此金屬基板;
(2)驗證可用化學蝕刻技術得到具基板支撐之uLEDs;
(3)驗證可用磁力與超音波將uLEDs製作成陣列排列, 做為磁性巨量轉移之uLEDs。
(4)驗證可採用磁力進行uLEDs巨量轉移。
產業應用性
(1)應用於Thin Film LED高散熱功率元件。
(2)製作成極微型之uLED, 可利用此一磁性進行巨量轉移, 製作成uLED顯示器。
(3)應用於車用光源產業, Laser 或VCSEL 。
(4)串聯產業鏈, 提供磁性巨量轉移之設備產業, 將uLED之應用推廣至更為特殊之應用。
關鍵字 銅/鎳鐵/銅複合性金屬基板 磊晶膜轉移技術 選擇性化學蝕刻技術 功率型發光元件 微型發光二極 磁性巨量轉移 銅/鎳鐵/銅複合性金屬基板 磊晶膜轉移技術 選擇性化學蝕刻技術 晶圓接合
備註
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  • 澹台富國
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