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（记者张建新、栗雅婷）微型(wēixíng)LED是下一代高端显示技术的(de)核心元件，搭载微型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(xiūfù)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，我国科研人员(kēyánrényuán)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(jiào)高(gāo)的漏检率和错检率。良率无损检测的技术空白(kòngbái)严重阻碍(zǔài)了大面积显示屏、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实验室、精仪学院感知科学与(yǔ)工程系黄显教授团队打破(dǎpò)了微型(wēixíng)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(diànzixué)》刊发。 图为柔性探针(tànzhēn)接触(jiēchù)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(shǒucì)提出了一种基于柔性电子技术的(de)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(tèxìng)能对测量对象表面形貌进行自适应形变，并以0.9兆帕的“呼吸级压力”轻触(qīngchù)晶圆表面。 “该技术(jìshù)的探针(tànzhēn)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(huángxiǎn)说。 此外，团队还研发了与三维柔性探针相匹配的(de)测量系统。通过(tōngguò)探针和检测系统的协同工作，为微型LED产品的高效(gāoxiào)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，当探针接触LED晶圆后(jīngyuánhòu)点亮其中(qízhōng)的一个LED发出蓝色光，通过同轴光路(guānglù)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(de)突破，填补了微型LED电致发光(diànzhìfāguāng)检测的技术空白，也(yě)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(wèilái)或将在晶圆级集成检测、生物光子学等领域产生更广泛影响。”黄显说。 据悉，目前该技术已在天开高教科创园开启产品化进程(jìnchéng)，未来(wèilái)将为国内微型LED产业提供批量化、无损、低成本的检测解决方案，进一步拓展柔性电子技术的应用领域(yìngyònglǐngyù)。