電子科技大學發布全球首款CMOS單片集成之全硅微顯示芯片

　　近日，據半導體芯科技報道，電子薄膜與集成器件國家重點實驗室（電子科技大學）正式發布了全球首款CMOS單片集成之全硅微顯示芯片。

　　該實驗室的硅光研發小組依托“中國電科—電子科大”共建的核心電子材料與器件協同創新中心開展校企合作，成功研發了全球首款“基于硅材料自身發光”的全硅微顯示芯片樣品。

　　據悉，該項工作的“原創理念”是創新性地完全規避了硅材料（間接帶隙）能帶結構的天然缺陷，利用PN結反向偏置，獲得一種類似“軔致輻射”的發光，再引入與標準硅IC（即Si-CMOS ）工藝完全兼容之MOS結構，大幅提升了發光強度。這一“原創理念”已于2019年5月在Compound Semiconductor英文版予以發布。

　　此次研發小組致力于全硅光電集成，繼續將這一“原創理念”發揚光大，不僅追求“能發光”，而且強調“能夠用”。

　　據了解，他們于近期已成功實現以該發光管為像素單元的“全硅微顯示”陣列；這一新型MicroLED顯示芯片的誕生顛覆了傳統思維，有望在既定領域全面取代LCD和OLED。

　　通過開展陣列后端驅動電路設計，并實現電路與發光陣列的單片集成，在10×10mm2的芯片面積上完成了大規模像素單元的矩陣化（100×100）排列，調制端口的設計大幅度增強了單位面積的光通量和像素陣列整體發光的均勻度，光強增加了≧139.2％，驅動電壓降低了≧67％，成功達到了“多發光、少發熱”的目標。

　　該芯片針對微顯示對低功耗，高幀率的迫切需求，設計了半有源尋址式驅動電路，圖像顯示幀頻達到≧100fps，并有效削弱了像素間串擾帶來的負面影響；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，在芯片集成環節，專門設計并嵌入了可變可控的數字接口模塊，僅需3根信號線便可保障數據從主機到芯片的高速傳輸。無需對驅動電路以及接口電路模塊進行額外的工藝調整和后處理，便可與處于芯片中央的像素陣列實現匹配，減少了芯片設計和制造的成本，體現了以全硅材料發展低成本、高品質微顯示技術的開創性理念。

　　轉自：集微網

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