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(gěi)终端产品造成巨大的修复成本(chéngběn)。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(jiǎncè)方法有的如“铁笔刻玉”，会造成晶圆表面不可逆的物理(wùlǐ)损伤；有的则只能“观其(guānqí)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严重阻碍了大面积显示屏(xiǎnshìpíng)、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(shíyànshì)、精仪学院感知科学与工程系黄显教授(jiàoshòu)团队打破了微型LED晶圆测试瓶颈，实现了微型LED晶圆高通量无损(wúsǔn)测试，研究成果于13日在国际学术期刊《自然(zìrán)-电子学》刊发。 图为柔性探针接触LED晶圆后，点亮其中的一个(yígè)LED发出蓝色光(guāng)。（受访者供图） 研究团队首次提出了(le)一种基于柔性电子技术的检测方法，该方法构建的三维(sānwéi)结构柔性探针阵列，凭借其“以柔克刚(yǐróukègāng)”的特性能对测量对象表面形貌进行自适应形变，并以0.9兆帕的“呼吸(hūxī)级压力”轻触晶圆表面。 “该技术的探针(tànzhēn)接触压力仅为传统刚性探针的万分之一，不但不会(búhuì)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。 此外(cǐwài)，团队还研发了与三维柔性探针(tànzhēn)相匹配的测量系统。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(liángpǐn)筛选提供关键工具。 图为测试系统中的(de)柔性探针，当探针接触LED晶圆后点亮(diǎnliàng)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(wǒmen)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，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，未来或将在(zài)晶圆级集成检测、生物光子(guāngzi)学等(xuéděng)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(huà)进程，未来将为国内微型LED产业(chǎnyè)提供批量化、无损、低成本的检测解决方案，进一步拓展(tuòzhǎn)柔性电子技术的应用领域。