韩国研发高精度飞秒激光MicroLED修复技术

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近日，韩国研究团队展示一种可望大幅提升Micro LED维修精度的新技术——飞秒激光诱导击穿光谱（Femtosecond Laser-Induced Breakdown Spectroscopy（fs-LIBS）），并在《Scientific Reports》发表相关成果。

据悉，随着4K、8K等超高分辨率显示的普及，单一面板上可能包含超过两千万个RGB子像素，因此任何微小瑕疵都会影响显示品质。如何在不损伤周围电路的前提下，精准移除瑕疵芯片，成为产业量产的一大瓶颈。

研究团队表示，传统激光维修技术无法实时判断“切到多深”，容易在修复坏点时误伤旁边的微电极或薄膜电晶体管。新研究利用fs-LIBS技术，让激光在加工的同时也能“看见”材料成分变化，等于自带深度侦测功能，提升维修安全性。

团队使用厚度只有2.7微米的Micro LED样品，内部包含金（Au）、铝（Al）、镓砷（GaAs）等多层结构。实验以飞秒激光进行微小烧蚀，并同步测量等离子体光谱，从光谱讯号判断材料层次。结果显示，只需几个激光脉冲就能清楚侦测到金和镓元素的光谱线，而两者讯号的增减正好对应电极层与 LED 功能层的界面位置。

在最佳的激光能量下，团队能够每次只移除极薄深度，并在第3到第4个脉冲之间明确看到金元素信号下降、镓元素信号上升，代表激光已跨过界面。由于这些层厚度非常小（例如p型电极只有约0.14微米），还能辨识出界面，显示出fs-LIBS技术的高解析能力。

为了确认结果，研究团队还用扫描电子显微镜与能量散射X射线光谱EDS做成分分析，发现光谱判断与实际材料分布完全一致，再次证明 fs-LIBS 技术的可靠性。虽然金属在高能量下可能出现轻微堆积，但不影响界面的判断。

研究团队认为，总的来看，fs-LIBS技术能在激光维修的瞬间提供实时、精确的材料讯号，帮助工程师避免误切、减少损害，特别适合未来超高分辨率的Micro LED量产需求，未来，该技术有望成为提升Micro LED良率与降低维修成本的重要工具。（LEDinside整理）

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