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丰桥技术科学大学将ALLOS的GaN-on-Si外延片应用于体内神经应用

稿件来源:今日半导体 责任编辑:ICAC 发布时间:2021-03-12

  日本丰桥技术科学大学的Hiroto Sekiguchi教授团队与ALLOS Semiconductors GmbH公司共同合作,研发了用于新型体内神经应用的高效氮化物基微型LED芯片。

  在丰桥技术科学大学,Hiroto Sekiguchi教授致力于氮化物半导体的开发已有十多年。目前,他正在考虑将micro-LED 作为一种新的光遗传学工具用于脑科学。研究小组将利用他们的硅工艺技术和ALLOS的GaN-on-Si技术,开发一种新型神经探针,该探针配备可以操纵神经活动的微型LED和用于记录神经活动的神经记录电极。研究小组认为,该设备将成为开拓神经科学新领域的强大工具。

  自从上个世纪90年代发展以来,氮化物LED凭借节省能源的优点,被广泛用于众多照明应用中,如用于超大型电视、增强现实(AR)显示器、汽车显示器等。

  用于医疗应用的氮化物LED

  除了明显的照明应用之外,氮化物LED在医疗领域也越来越多的被采用。例如,发射紫外线的氮化物LED用于通过消毒表面来抵抗诸如COVID-19的病毒。另一个例子是日本丰桥技术科学大学使用氮化物微型LED技术来构建医学上大脑和机器的接口。Hiroto Sekiguch教授的小组开发了一种神经探针,可使用ALLOS的micro-LED Epiwafer研究大脑功能。为了避免对大脑的伤害,micro-LEDs是关键,因为具有高效率因此可以减少能量转换带来的热量,从而减少对人体的有害影响。此外,对于micro-LEDs需要极高的精度。

  硅基氮化镓克服了制造上的挑战

  对于这种新颖的医疗应用,必须克服制造方面的挑战。ALLOS的硅基氮化镓(GaN-on-Si)技术起着关键作用,尤其重要的是,将氮化物LED技术与成熟而精确的硅行业工艺相集成,以可现最高的准确性和达到可靠性标准。

  Hiroto Sekiguchi说:“我们需要达到极高的精度和可靠的结果。幸运的是,只有我们大学所拥有的工业级硅加工设备才能提供这种加工结果。因此,使用可以在硅线上加工ALLOS的GaN-on-Si外延晶片是正确的选择。”。

  ALLOS的首席技术官Atsushi Nishikawa博士表示:“借助ALLOS可用于CMOS生产线的GaN-on-Si技术,我们可以将硅生产线带来的好处最大化,包括低成本扩展至200mm和300mm,以及乐意实现所有micro-LED应用所需的高可靠性和良率。”

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