我国科研人员“以柔克刚”填补微型LED晶圆无损测试技术空白

新华社天津6月13日电（记者张建新、栗雅婷）微型LED是下一代高端显示技术的(de)核心元件，搭载(dāzài)微型LED的晶圆必须达到100%的良率，否则将会给终端产品造成巨大的修复成本(chéngběn)。然而，业界却一直没有(méiyǒu)找到晶圆接触式无损检测的好方法。近日，我国科研人员用“以柔克刚”的方式填补(tiánbǔ)了这一技术空白。 传统的晶圆良率检测方法有的如“铁笔刻玉”，会造成晶圆表面不可逆的物理损伤；有的则(zé)只能(zhǐnéng)“观其大概”，存在较高的漏检率和错检率。良率无损检测的技术空白(kòngbái)严重阻碍了大面积(dàmiànjī)显示屏、柔性显示屏等微型LED终端产品的量产。 近日，天津大学精密测试技术及仪器全国重点(zhòngdiǎn)实验室、精仪学院(xuéyuàn)感知科学与工程系黄显教授(jiàoshòu)团队打破了(le)微型LED晶圆测试瓶颈，实现了微型LED晶圆高通量无损测试，研究成果于13日在国际学术期刊《自然-电子学》刊发。 图为柔性探针接触(jiēchù)LED晶圆后，点亮其中(qízhōng)的一个LED发出蓝色光。（受访者供图） 研究团队(tuánduì)首次提出了一种基于柔性电子技术的检测(jiǎncè)方法，该方法构建(gòujiàn)的三维结构柔性探针阵列，凭借其“以柔克刚”的特性能对测量对象表面形貌进行自适应形变，并以0.9兆(zhào)帕的“呼吸级压力”轻触晶圆表面。 “该技术(jìshù)的探针接触压力仅为传统刚性探针的万分之一，不但不会造成晶圆表面(biǎomiàn)磨损，也降低了探针本身的磨损，探针在100万次接触测量后，依然‘容颜如初’。”黄显说(shuō)。 此外(cǐwài)，团队还研发了与三维柔性探针(tànzhēn)相匹配的(de)测量系统。通过探针和检测系统的协同工作，为微型LED产品的高效工艺控制和良品筛选提供关键工具。 图为测试系统中的柔性探针，当(dāng)探针接触LED晶圆后(jīngyuánhòu)点亮其中的一个LED发出蓝色光，通过(tōngguò)同轴光路可观察光强和波长信息。（受访者供图） “我们实现了从零到一的突破，填补了微型LED电致发光检测的技术空白(kòngbái)，也为其他复杂晶圆检测提供了革命性技术方案，随着探针阵列规模与检测通道的持续(chíxù)拓展，未来或将在(zài)晶圆级集成检测、生物(shēngwù)光子学等领域产生更广泛影响。”黄显说。 据悉，目前该技术已在(zài)天开高教科创园开启产品化进程，未来将为国内微型LED产业提供批量化、无损、低成本(dīchéngběn)的检测解决方案(jiějuéfāngàn)，进一步拓展柔性电子技术的应用领域。