Micro-LED UV pour la détection, la production et la communication

Micro-LED UV pour la détection, la production et la communication

Réseau de pixels luminescents UV de micro-LED avec un diamètre de pixel de 1,5 µm et un pas de 2 µm en forme de logo FBH (diamètre 158 µm) sous le microscope. 1 crédit

Des chercheurs du Ferdinand-Braun-Institut (FBH) de Berlin ont réussi à produire les premiers prototypes de micro-LED émettant dans le domaine spectral ultraviolet (UVB). Les micro-LED avec une longueur d’onde d’émission de 310 nanomètres (nm) présentent une petite taille de la zone d’émission avec des diamètres allant jusqu’à 1,5 micromètres (µm). C’est des centaines à des milliers de fois plus petits que les LED UV conventionnelles. Les micro-LED peuvent être étroitement emballées avec des pas allant jusqu’à 2 µm pour former un réseau bidimensionnel sur une puce, ce qui donne des zones d’émission d’UVB à haute résolution.

Utilisées comme émetteur unique ou disposées en matrice haute densité, les micro-LED UV peuvent être utilisées dans une large gamme d’applications. Cela comprend la technologie de détection, le durcissement des polymères et des résines, la production de puces semi-conductrices et la communication optique. Sur les puces actuelles de FBH, toutes les micro-LED UV d’un réseau fonctionnent simultanément. Dans l’étape suivante, les pixels LED doivent être adressés individuellement via une puce de commande. Cela leur permettra de générer et de moduler rapidement des motifs d’éclairage individuels, permettant une photolithographie sans masque, par exemple. Des structures individuelles peuvent ainsi être créées sur des plaquettes semi-conductrices facilement, rapidement et à moindre coût.

La capacité de modèles d’irradiation UV à haute résolution ouvre également de nouvelles applications dans le domaine du prototypage rapide et de l’analyse de fluorescence. En parallèle, les scientifiques de FBH transfèrent déjà cette technologie aux LED UVC, y compris les LED UVC lointaines avec des longueurs d’onde d’émission extrêmement courtes autour de 230 nm. Aujourd’hui, la FBH recherche des partenaires qui ont l’intention d’utiliser les micro-LED UV dans leurs applications, dans le but de faire progresser conjointement la technologie et d’exploiter pleinement le potentiel des appareils.

Micro-LED UV pour la détection, la production et la communication

Micrographie électronique d’un réseau de micro-LED UV avec un pas de 2 µm. 1 crédit

Des structures de couches semi-conductrices émettant dans la gamme spectrale ultraviolette ont été déposées au moyen d’une épitaxie en phase vapeur d’organo-métalliques, puis modelées à l’aide de procédés lithographiques, de gravure au plasma et de méthodes de dépôt. La fabrication de micro-LED UV avec de petits diamètres compris entre 1,5 et 50 µm et avec un pas compris entre 2 et 60 µm nécessitait une grande précision d’alignement, une précision de fabrication et une perfection des matériaux.

Cela ne pouvait être satisfait qu’en utilisant des procédés lithographiques de pointe spécialement conçus pour cette application. Un alignement précis des différentes couches de processus les unes par rapport aux autres (contrôle de superposition) avec une précision supérieure à 20 nm sur la tranche de LED de 2″ était nécessaire. En raison des petites dimensions des micro-LED UV fabriquées, telles que le diamètre, la forme, et l’angle de pente des structures gravées – leurs propriétés ont été contrôlées au moyen de la microscopie électronique.


Effet de taille des micro-LED rouges AlGaInP sur substrat de silicium


Fourni par Ferdinand-Braun-Institut

Citation: Micro-LED UV pour la détection, la production et la communication (11 juillet 2022) récupéré le 11 juillet 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-07-uv-micro-leds-production.html

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