En un gran avance para revolucionar la industria de los semiconductores, la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong (HKUST) ha desarrollado la primera pantalla microLED ultravioleta profunda (UVC) del mundo para máquinas de litografía. Este micro-LED UVC de rendimiento mejorado ha demostrado la viabilidad de la fotolitografía sin máscara de bajo costo al proporcionar una densidad de potencia de salida de luz razonable, lo que permite una exposición breve de las películas fotorresistentes.
Supervisado por el profesor KWOK Hoi-Sing, director fundador del Laboratorio Estatal Clave de Tecnologías Optoelectrónicas y de Visualización Avanzada en HKUST, el estudio fue un esfuerzo conjunto con la Universidad de Ciencia y Tecnología del Sur y el Instituto de Nanotecnología de Suzhou. Academia China de Ciencias
Una máquina de litografía es un equipo importante para la fabricación de semiconductores, que aplica luz ultravioleta de longitud de onda corta para crear chips de circuitos integrados con varias configuraciones. Sin embargo, las lámparas de mercurio tradicionales y las fuentes de luz LED ultravioleta profunda tienen desventajas como dispositivo de gran tamaño, baja resolución, alto consumo de energía, baja eficiencia lumínica y densidad de potencia óptica insuficiente.
Para superar estos desafíos, el equipo de investigación construyó una plataforma prototipo de litografía sin máscara y la desarrolló con exposición sin máscara a rayos UV profundos. utilizó microLED para crear el primer dispositivo microLED, extracción óptica durante el proceso de fabricación eficiencia, eficiencia de distribución de calor y alivio de tensión epitaxial.
El profesor KWOK destacó: “El equipo logró avances significativos para el primer dispositivo microLED, que incluyen alta potencia, alta eficiencia lumínica, visualización de patrones de alta resolución, rendimiento de pantalla mejorado y capacidad de exposición rápida. Estos microUV profundos. El chip de pantalla LED integra una luz ultravioleta Fuente: “Con el patrón en la máscara, se proporciona suficiente dosis de irradiación para exponer el fotorresistente en poco tiempo, creando un nuevo camino para la fabricación de semiconductores”.
“En los últimos años, la tecnología de litografía sin máscara con el bajo costo y la alta precisión de las máquinas de litografía tradicionales se ha convertido en un punto de interés de I+D debido a su capacidad para ajustar los patrones de exposición, proporcionar opciones de personalización más diversas y reducir el costo de fabricación de máscaras de litografía”. Por lo tanto, la tecnología microLED de longitud de onda corta sensible a fotorresistentes es importante para el desarrollo independiente de dispositivos semiconductores”, explicó el profesor KWOK.
“En comparación con otros trabajos representativos, nuestra innovación incluye un tamaño de dispositivo más pequeño, un voltaje de conducción más bajo, una mayor eficiencia cuántica externa, una mayor densidad de potencia óptica, un tamaño de matriz más grande y una resolución de pantalla más alta. Estas importantes mejoras en el rendimiento hacen que el estudio sea aún más importante”. Es un líder mundial en métricas”, concluyó el Dr. Feng Feng, investigador postdoctoral (ECE) en el Departamento de Ingeniería Electrónica e Informática de HKUST.
Su artículo, titulado “Pantalla de diodo emisor de microluz ultravioleta profunda de algas de alta potencia para fotolitografía sin máscara”, se publica en la revista más importante. Fotónica de la naturaleza. Desde entonces, ha obtenido un amplio reconocimiento en la industria y fue reconocido por el décimo Foro Internacional sobre Semiconductores de Banda Gap Amplia (IFWS) como uno de los diez principales avances en la tecnología de semiconductores de tercera generación de China en 2024. ¿Qué está nominado?
De cara al futuro, el equipo planea aumentar el rendimiento de los microLED ultravioleta profundo de AlGaN, mejorar los prototipos y desarrollar pantallas microLED ultravioleta profunda de alta resolución de 2k a 8k.
El Dr. FENG es el primer autor, mientras que el Prof. LIU Zhaojun, profesor asociado adjunto del Departamento de ECE de HKUST, que también se desempeña como profesor asociado en la Universidad de Ciencia y Tecnología del Sur, es el autor correspondiente. Los miembros del equipo también incluyen al Dr. LIU Yibo, investigador postdoctoral de ECE, al Dr. ZHANG Ke, graduado de doctorado, y asistentes de otras instituciones.
