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北京大学东莞光电研究院常务副院长王琦：驱动集成是Micro-LED行业在应用端的发展趋势

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近年来，市场十分火热，备受关注。回首过去一年，我们共同见证了产业的波澜迭起、挑战丛生，但亦看到了我国的坚韧不拔、欣欣向荣。

2023年，行业的发展前景如何？我们如何应对未知挑战？……这些都是行业非常关心的。《》杂志特别推出——“新年展望（2023 Outlook）”采访，邀请业界专家、企业高层与大家分享他们对于这些问题的分析和看法。我们采访了北京大学东莞光电研究院常务副院长王琦，分享他的独到见解。

采访嘉宾

王琦博士是北京大学东莞光电研究院常务副院长，英国谢菲尔德大学博士、博士后，加拿大McGill大学博士后，东莞市特色人才。在半导体材料生长、器件制备与性能研究方面从事十多年的研究工作，取得了丰硕的研究成果，发表论文近百篇，大多发表在Nature nanotechnology，Nature communication，Nanoscale，Appl.Phys.Lett.等领域内高水平期刊上。授权专利近60件，主持制定国际联盟标准1项，参与制定团体标准2项。

北京大学东莞光电研究院常务副院长王琦

北京大学东莞光电研究院

北京大学东莞光电研究院于 2012年8月成立，是北京大学与东莞市人民政府共同组建的事业单位，广东省首批新型研发机构。研究院主要以第三代半导体材料与器件技术的研发为核心，拥有半导体照明技术、激光显示技术、电子功率器件技术、光电精密仪器设备、光伏应用技术和公共检测技术等六大平台。

提问解答

CSC：氮化镓衬底的制造一直是本行业发展的瓶颈，国内企业在氮化镓衬底、垂直结构器件方面取得了哪些长足的进步？还有哪些有待攻克的技术难题？

国内专业从事氮化镓衬底制造的，主要主代表的有苏州纳维、东莞中镓、镓特等企业。量产尺寸均在2-4英寸。经过近十年的努力，量产衬底的位错密度已经进入10的5次方量级，偏角均匀性小于1%，已经达到较好的一致性。氮化镓衬底的器件应用方向主要有两个大方向：一是蓝绿光激光器应用，二是功率电子器件应用。衬底的应用研究主要以科研院校与企业联合为主要形式。两大方向应用均取得了一定的成果。

目前氮化镓衬底主要面临的技术难题：在衬底制造方面

1、衬底尺寸太小，与硅衬底和蓝宝石石制备方法原理不一样，氮化镓衬底制备属于异质外延，大尺寸很难克服异质外延应力，导致4英寸及以上氮化镓衬底的均匀性较差，容易碎裂，良率极低，成本极高，不利于后端应用及推广。

2、生产氮化镓衬底的设备目前基本是少片机，小于6片。从设备层面，氮化镓离规模量产和低成本的工业化之路还有一段较长的研究阶段。

3、氮化镓激光器应用方面，主要面临的是量子阱受到氮化镓极性影响产生的量子限制斯塔克效应，在内建极化电场的作用下，半导体的能带发生倾斜，电子-空穴对发生空间分离、波函数交叠量减少，引起发光效率下降、发光峰（吸收边）红移的现象。

CSC：UV-LED及Microled是氮化物光电领域产业的2大增长点，备受产业、资本关注，不过在技术、应用或市场层面，还有很多挑战，请谈谈未来UV-LED及Microled相关技术和产业化的发展趋势？

对于UV LED相关产业，目前属于市场需求稳定的发展阶段，受限于UV LED的发光效率较低及光强容易衰减等可靠性问题，现在应用还集中在终端消毒应用领域。而工业应用设备级别的应用还没有突破，例如曝光机应用、医疗应用等，这个应用领域潜力较大。结合以上两点的需求，如何有效提高UV LED的发光效率及可靠性应是UV LED相关行业的研究及发展的方面。

Micro-LED具有更轻薄、更少耗材、更低功耗、更高分辨率等特点。在车载屏幕、AR/VR、手机平板等领域具备较好的应用场景。目前Micro-LED主要面临的产业挑战主要表现在良率问题，如何实现更高良率的巨量转移是MicroLED应用的主要瓶颈。提高良率，降成本是Micro-LED行业的主要发展方向。其次，氮化镓的红光发光效率及可靠性也是Micro-LED应用的技术难点之一，离蓝光和绿光还有一定的距离，需要行业投入研发，突破瓶颈。驱动集成也是Micro-LED行业在应用端的发展趋势，符合更小更轻便的产业需求。

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