日本豐橋技術科學大學的Hiroto Sekiguchi教授團隊與ALLOS Semiconductors GmbH公司共同合作,研發(fā)了用于新型體內神經(jīng)應用的高效氮化物基微型LED芯片。
在豐橋技術科學大學,Hiroto Sekiguchi教授致力于氮化物半導體的開發(fā)已有十多年。目前,他正在考慮將micro-LED 作為一種新的光遺傳學工具用于腦科學。研究小組將利用他們的硅工藝技術和ALLOS的GaN-on-Si技術,開發(fā)一種新型神經(jīng)探針,該探針配備可以操縱神經(jīng)活動的微型LED和用于記錄神經(jīng)活動的神經(jīng)記錄電極。研究小組認為,該設備將成為開拓神經(jīng)科學新領域的強大工具。
自從上個世紀90年代發(fā)展以來,氮化物LED憑借節(jié)省能源的優(yōu)點,被廣泛用于眾多照明應用中,如用于超大型電視、增強現(xiàn)實(AR)顯示器、汽車顯示器等。
用于醫(yī)療應用的氮化物LED
除了明顯的照明應用之外,氮化物LED在醫(yī)療領域也越來越多的被采用。例如,發(fā)射紫外線的氮化物LED用于通過消毒表面來抵抗諸如COVID-19的病毒。另一個例子是日本豐橋技術科學大學使用氮化物微型LED技術來構建醫(yī)學上大腦和機器的接口。Hiroto Sekiguch教授的小組開發(fā)了一種神經(jīng)探針,可使用ALLOS的micro-LED Epiwafer研究大腦功能。為了避免對大腦的傷害,micro-LEDs是關鍵,因為具有高效率因此可以減少能量轉換帶來的熱量,從而減少對人體的有害影響。此外,對于micro-LEDs需要極高的精度。
硅基氮化鎵克服了制造上的挑戰(zhàn)
對于這種新穎的醫(yī)療應用,必須克服制造方面的挑戰(zhàn)。ALLOS的硅基氮化鎵(GaN-on-Si)技術起著關鍵作用,尤其重要的是,將氮化物LED技術與成熟而精確的硅行業(yè)工藝相集成,以可現(xiàn)最高的準確性和達到可靠性標準。
Hiroto Sekiguchi說:“我們需要達到極高的精度和可靠的結果。幸運的是,只有我們大學所擁有的工業(yè)級硅加工設備才能提供這種加工結果。因此,使用可以在硅線上加工ALLOS的GaN-on-Si外延晶片是正確的選擇。”。
ALLOS的首席技術官Atsushi Nishikawa博士表示:“借助ALLOS可用于CMOS生產(chǎn)線的GaN-on-Si技術,我們可以將硅生產(chǎn)線帶來的好處最大化,包括低成本擴展至200mm和300mm,以及樂意實現(xiàn)所有micro-LED應用所需的高可靠性和良率。”
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