武汉大学周圣军：巨量转移是Micro-LED商业化应用的主要技术瓶颈

近年来，在政府资金和其他激励措施的支持和推动下，国内涌现出一大批优秀且专业的半导体团队和创业公司。伴随着光伏和新能源汽车等优势产业的发展，供应链机遇推动化合物半导体市场愈加火热，不断实现高速增长和技术突破，竞争格局也将逐渐发生变化。

2024年，化合物半导体产业的发展前景如何？如何应对所面临的地缘政治对行业的影响以及解决技术瓶颈问题？……这些都是行业非常关心的。我们采访了武汉大学教授 周圣军，分享他的独到见解。

采访嘉宾

周圣军，武汉大学教授、博士生导师，长期从事UV-LED和Mini/Micro-LED外延生长与芯片制造技术研究工作，承担国家和省部级科研项目10余项。发表第一或通讯作者SCI论文92篇，ESI高被引论文5篇，ESI热点论文1篇，主编学术专著2部，获授权国家发明专利36件。研究成果被国际著名半导体行业杂志《Semiconductor Today》和《Compound Semiconductor》专栏报道23次，以新闻特写（News Features）和头条新闻在线刊登于网站主页。

△武汉大学教授 周圣军

提问&解答

CSC：在2024年，请您展望一下化合物半导体行业的发展趋势？在新的一年有哪些可以预见的突破或创新？

GaN广泛应用于发光二极管、微波射频和功率器件等领域。目前，随着新型显示、5G通信和消费电子快速充电等领域的发展，GaN正成为新产品中的重要组成部分。在新型显示领域，GaN基Micro-LED有望带来更广阔的应用前景，诸如AR/VR、柔性显示、抬头显示、车载显示、超大尺寸显示屏等。对于5G通信领域，GaN被广泛应用于5G有源天线系统。由于GaN具有高功率密度和高频率特性，它可以提供更稳定、更高效的信号传输和接收能力，从而满足了5G通信对于快速数据传输和更广范围覆盖的需求。在消费电子领域，GaN也被用于手机快充，用于提供更高效、更快速的充电能力。由于GaN具有高电流密度和高开关速度，它可以实现更小巧、更高效的充电器设计，从而为消费者提供更便捷、更快速的充电体验。总体来说，随着新型显示、5G通信和消费电子快速充电等领域的迅猛发展，GaN作为一种具有优异性能的材料，将继续在相关领域扮演重要角色，并不断推动新产品的创新和市场规模的扩张。

SiC在功率电子、光电子和射频微波等领域均有广泛应用。SiC的优异性能使其成为高功率和高温环境应用中的理想选择，将为各行业带来更高效、可靠和可持续的解决方案。

CSC：UV-LED及Mini/Micro-LED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Micro-LED相关技术和产业化的发展趋势？

紫外光根据波长可分为三个波段：长波紫外光（400 nm-320 nm，UVA）, 中波紫外光（320 nm-280 nm, UVB）和短波深紫外光（280 nm-100 nm，UVC）。UV-LED是一种能将电能直接装换为紫外光能的光电器件，具有节能、环保、体积小、寿命长等优点。UV-LED 根据发光波长的不同会有不同的用途，UVA和UVB波段被广泛应用于紫外光刻、生物医疗、植物照明、3D打印等领域，UVC波段则被广泛应用于表面杀菌消毒、水净化、空气净化、非视距通信、气体传感等领域。目前，UV-LED的发展仍然受限于电光转化效率低、稳定性差、寿命短等问题，此外，制造成本高也限制了UV-LED的大规模应用。解决这些技术挑战需要全产业链、科研院所和企业的深度合作，相信随着技术的不断进步和成本的降低，UV-LED技术将逐渐走向成熟并得到更广泛的应用。

Micro-LED显示技术是将LED的尺寸微缩（芯片尺寸<50 μm），每一个LED都可作为发光像素，可定向寻址、单独驱动且像素间距为微米级。与LCD和OLED技术相比，Micro-LED显示技术具有高对比度、高分辨率、高可靠性和寿命长等优点。目前Micro-LED在技术领域仍然面领着多方面的挑战。首先，巨量转移是Micro-LED商业化应用的主要技术瓶颈。其次，Micro-LED大规模制造过程中需要解决检测与修复等技术问题。此外，Micro-LED显示屏需要确保芯片之间的亮度和色彩的一致性，以实现良好的图像质量。随着关键技术瓶颈不断突破、制造工艺的改进以及生产成本逐渐下降，Micro-LED的商业应用将逐渐实现，并在未来的显示领域如AR、VR、车载显示等显示领域发挥重要作用。

来源：雅时化合物半导体

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