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近日，韓國研究團隊展示一種可望大幅提升Micro LED維修精度的新技術(shù)——飛秒激光誘導(dǎo)擊穿光譜（Femtosecond Laser-Induced Breakdown Spectroscopy（fs-LIBS）），并在《Scientific Reports》發(fā)表相關(guān)成果。
據(jù)悉，隨著4K、8K等超高分辨率顯示的普及，單一面板上可能包含超過兩千萬個RGB子像素，因此任何微小瑕疵都會影響顯示品質(zhì)。如何在不損傷周圍電路的前提下，精準移除瑕疵芯片，成為產(chǎn)業(yè)量產(chǎn)的一大瓶頸。
研究團隊表示，傳統(tǒng)激光維修技術(shù)無法實時判斷“切到多深”，容易在修復(fù)壞點時誤傷旁邊的微電極或薄膜電晶體管。新研究利用fs-LIBS技術(shù)，讓激光在加工的同時也能“看見”材料成分變化，等于自帶深度偵測功能，提升維修安全性。
團隊使用厚度只有2.7微米的Micro LED樣品，內(nèi)部包含金（Au）、鋁（Al）、鎵砷（GaAs）等多層結(jié)構(gòu)。實驗以飛秒激光進行微小燒蝕，并同步測量等離子體光譜，從光譜訊號判斷材料層次。結(jié)果顯示，只需幾個激光脈沖就能清楚偵測到金和鎵元素的光譜線，而兩者訊號的增減正好對應(yīng)電極層與 LED 功能層的界面位置。
在最佳的激光能量下，團隊能夠每次只移除極薄深度，并在第3到第4個脈沖之間明確看到金元素信號下降、鎵元素信號上升，代表激光已跨過界面。由于這些層厚度非常小（例如p型電極只有約0.14微米），還能辨識出界面，顯示出fs-LIBS技術(shù)的高解析能力。
為了確認結(jié)果，研究團隊還用掃描電子顯微鏡與能量散射X射線光譜EDS做成分分析，發(fā)現(xiàn)光譜判斷與實際材料分布完全一致，再次證明 fs-LIBS 技術(shù)的可靠性。雖然金屬在高能量下可能出現(xiàn)輕微堆積，但不影響界面的判斷。
研究團隊認為，總的來看，fs-LIBS技術(shù)能在激光維修的瞬間提供實時、精確的材料訊號，幫助工程師避免誤切、減少損害，特別適合未來超高分辨率的Micro LED量產(chǎn)需求，未來，該技術(shù)有望成為提升Micro LED良率與降低維修成本的重要工具。（LEDinside整理）
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