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(xīnhuáshè)天津6月13日电(rìdiàn)（记者张建新、栗雅婷）微型LED是下一代高端显示技术的核心元件，搭载微型LED的晶圆(jīngyuán)必须达到(dádào)100%的良率，否则将会给终端产品造成巨大的修复成本。然而，业界却一直没有找到晶圆接触式无损检测的好方法。近日(jìnrì)，我国科研人员用“以柔克刚”的方式填补了这一技术空白。 传统的晶圆良率检测(jiǎncè)方法有的如“铁笔刻玉”，会造成晶圆表面不可逆的物理损伤；有的则只能“观其大概”，存在较高的漏检率(jiǎnlǜ)和错检率。良率无损检测的技术空白严重阻碍了大面积显示屏、柔性显示屏等微型(wēixíng)LED终端产品的量产(liàngchǎn)。 近日，天津大学(tiānjīndàxué)精密测试技术及仪器(yíqì)全国重点实验室、精仪学院感知科学与工程系黄显教授团队打破了微型LED晶圆(jīngyuán)测试瓶颈，实现了微型LED晶圆高通量无损测试，研究成果于(yú)13日在国际学术期刊《自然-电子学》刊发。 图为(túwèi)柔性探针(tànzhēn)接触LED晶圆后，点亮其中的一个LED发出蓝色光。（受访者供图） 研究团队首次提出(tíchū)了一种基于柔性电子技术的检测方法，该方法构建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(cèliáng)对象表面(biǎomiàn)形貌进行自适应形变，并(bìng)以0.9兆帕的“呼吸级压力”轻触晶圆表面。 “该技术的探针接触压力仅为传统(chuántǒng)刚性探针的万分之一，不但不会造成(zàochéng)晶圆表面磨损，也降低了(le)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。 此外，团队还研发了与三维柔性探针相匹配(xiāngpǐpèi)的测量系统。通过探针和检测(jiǎncè)系统的协同工作，为微型LED产品的高效工艺控制和良品(liángpǐn)筛选提供关键工具。 图为(túwèi)测试系统中(zhōng)的柔性探针，当探针接触LED晶圆后点亮其中(qízhōng)的一个LED发出蓝色光，通过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(wēixíng)LED电致发光检测的技术空白，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拓展，未来或(huò)将在晶圆级(jīngyuánjí)集成检测、生物光子学等领域产生更(gèng)广泛影响。”黄显说。 据悉，目前该技术已在天开高教科创园开启产品化(huà)进程，未来将为国内微型(wēixíng)LED产业提供批量化、无损、低成本的检测解决方案，进一步拓展柔性(róuxìng)电子技术的应用领域。