電子科技大學(xué)發(fā)布全球首款CMOS單片集成之全硅微顯示芯片

　　近日，據(jù)半導(dǎo)體芯科技報(bào)道，電子薄膜與集成器件國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（電子科技大學(xué)）正式發(fā)布了全球首款CMOS單片集成之全硅微顯示芯片。

　　該實(shí)驗(yàn)室的硅光研發(fā)小組依托“中國(guó)電科—電子科大”共建的核心電子材料與器件協(xié)同創(chuàng)新中心開展校企合作，成功研發(fā)了全球首款“基于硅材料自身發(fā)光”的全硅微顯示芯片樣品。

　　據(jù)悉，該項(xiàng)工作的“原創(chuàng)理念”是創(chuàng)新性地完全規(guī)避了硅材料（間接帶隙）能帶結(jié)構(gòu)的天然缺陷，利用PN結(jié)反向偏置，獲得一種類似“軔致輻射”的發(fā)光，再引入與標(biāo)準(zhǔn)硅IC（即Si-CMOS ）工藝完全兼容之MOS結(jié)構(gòu)，大幅提升了發(fā)光強(qiáng)度。這一“原創(chuàng)理念”已于2019年5月在Compound Semiconductor英文版予以發(fā)布。

　　此次研發(fā)小組致力于全硅光電集成，繼續(xù)將這一“原創(chuàng)理念”發(fā)揚(yáng)光大，不僅追求“能發(fā)光”，而且強(qiáng)調(diào)“能夠用”。

　　據(jù)了解，他們于近期已成功實(shí)現(xiàn)以該發(fā)光管為像素單元的“全硅微顯示”陣列；這一新型MicroLED顯示芯片的誕生顛覆了傳統(tǒng)思維，有望在既定領(lǐng)域全面取代LCD和OLED。

　　通過開展陣列后端驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)電路與發(fā)光陣列的單片集成，在10×10mm2的芯片面積上完成了大規(guī)模像素單元的矩陣化（100×100）排列，調(diào)制端口的設(shè)計(jì)大幅度增強(qiáng)了單位面積的光通量和像素陣列整體發(fā)光的均勻度，光強(qiáng)增加了≧139.2％，驅(qū)動(dòng)電壓降低了≧67％，成功達(dá)到了“多發(fā)光、少發(fā)熱”的目標(biāo)。

　　該芯片針對(duì)微顯示對(duì)低功耗，高幀率的迫切需求，設(shè)計(jì)了半有源尋址式驅(qū)動(dòng)電路，圖像顯示幀頻達(dá)到≧100fps，并有效削弱了像素間串?dāng)_帶來的負(fù)面影響；為了解決普通封裝無法提供足夠多接口引出控制線的問題，在芯片集成環(huán)節(jié)，專門設(shè)計(jì)并嵌入了可變可控的數(shù)字接口模塊，僅需3根信號(hào)線便可保障數(shù)據(jù)從主機(jī)到芯片的高速傳輸。無需對(duì)驅(qū)動(dòng)電路以及接口電路模塊進(jìn)行額外的工藝調(diào)整和后處理，便可與處于芯片中央的像素陣列實(shí)現(xiàn)匹配，減少了芯片設(shè)計(jì)和制造的成本，體現(xiàn)了以全硅材料發(fā)展低成本、高品質(zhì)微顯示技術(shù)的開創(chuàng)性理念。

　　轉(zhuǎn)自：集微網(wǎng)

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