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關注創建者:寒寒boy 創建時間:2018-01-16

硅基的實例教程
近年來AR/VR開始陸續采用一種新型近眼顯示技術OLED on Silicon,即 硅基OLED,也稱Micro OLED。與現在主流VR產品使用的Fast-LCD相比,硅基OLED在亮度、對比度、響應時間、功耗、體積等方面優勢巨大,成為AR/VR頭顯方案新選擇。
以蘋果為代表的大廠正式以硅基 OLED 技術路線進軍 AR/VR 市場,將為硅基 OLED 技術帶來新一輪的增長。使其從原本僅作為軍用和專業用途的小眾產品開始走入大眾消費市場。
受AR/VR產業發展牽引,硅基OLED顯示面板市場規模有望迅速擴張。CINNO Research統計數據顯示,2021年全球AR/VR硅基OLED顯示面板市場規模為1.7億美元,未來隨著AR/ VR產業的發展以及硅基OLED技術的進一步滲透,預計至2025年全球AR/VR硅基OLED顯示面板市場規模將達到16.7億美元,2021年至2025年年均復合增長率CAGR將達到77.1%。 AR/VR對顯示技術提出了更高的挑戰,而硅基OLED會成為AR/VR產業未來發展的核心所在。
那么硅基OLED究竟是一種怎樣的技術?為什么說它符合目前AR/VR設備的發展趨勢?其應用范圍和前景如何?帶著這些問題,CINNO與南京昀光科技有限公司(簡稱南京昀光)創始人季淵博士展開了一場關于“元宇宙”顯示入口的對話。
硅基OLED是什么?優點在哪?
OLED顯示器是一種利用有機材料自發光特性而制成的顯示器件。而硅基OLED微顯示器以單晶硅為襯底(OLED器件結構中的基板),集成CMOS驅動電路,是一種結合了半導體與OLED的微顯示器技術。
展開 關于經濟性,待整體產值上來,各家企業的良率、產能利用率能夠再上一個臺階,作為非充分競爭的市場,中短期內該賽道大概率比硅基功率更賺錢。關于產能,目前媒體公布出來要建的硅基氮化鎵產能項目不少,大家有興趣的話可以挨個調研一下,實際有效產能有幾個,且可以評估下未來兩三年有希望有效的產能有幾家,這里不多說了。
硅基氮化鎵作為一項新興賽道,目前能從器件到方案的技術做好,并建立一個穩定且經濟的上游供應鏈,難度很大,這樣的企業和團隊也非常稀缺。
只要能好的解決以上幾個問題,就是一家很難得的硅基氮化鎵的企業,不拘泥于商業模式、不拘泥于企業背景、不拘泥于晶圓尺寸、不拘泥于外延和器件的技術路線。
展開 圖1 納米和微米級硅基負極材料綜述
在這篇綜述中,作者全面介紹了硅基電極的微米級設計,首先,作者強調在考慮多個性能指標時,從納米尺度轉向微尺度設計的重要性,還對硅基材料的微尺度設計的最新進展進行了批判性評估,包括Si微米顆粒(SiMP)、SiOx微米顆粒(SiOxMP),旨在繪制硅基材料設計的實用圖。此外,還探討了其他必要的實用指標,如粘結劑、電解液、預鋰化和厚電極結構。最后,作者對全電池硅基電池的設計提供了全面的見解,并提供了關于開發實用高性能硅基高能量電池的剩余挑戰和集成改進方法的路線圖。
展開 隨著硅基顯示器產業化的推進,市場需求的增加, 2016 年季博帶領團隊成立第一家公司——上海昀光微電子,致力于 VR /AR 微顯示驅動芯片研發。2019年,南京昀光科技有限公司成立,開始生產針對VR應用的硅基OLED微顯示器。1.3 英寸的SRS5020 正是在這樣的情況下誕生。
1.3 英寸硅基 OLED 顯示器的
背后技術邏輯
硅基 OLED 相比 Fast-LCD 的優勢已在上文闡述,而為何是 1.3 英寸,或許很多人也會對此有疑問。
從硅基 OLED 的技術來看,這是一種特殊形態的顯示器,它以單晶硅為襯底,集成 CMOS 驅動電路,頂層是像素圖案導電層,最外一層為玻璃蓋板,基本架構可參考下圖。
硅基 OLED 微顯示器的基本結構
來源:2012年-季淵《超還原硅基有機發光微顯示器研究》博士論文
得益于半導體工藝與OLED顯示技術的結合,該顯示器自身物理尺寸很小,但卻可以通過光學系統和透鏡產生大屏幕顯示效果,可應用于投影機和近眼顯示產品。
與傳統的 VR 頭顯屏幕相比,硅基OLED顯示器的應用不僅能有效降低產品體積、功耗,還能進一步提高色域、對比度等顯示參數。
(一)1.3英寸—VR微顯示器的最佳平衡點
目前 VR 頭顯主要采用菲涅爾透鏡以及短焦方案,其中短焦實現方式包含兩種,分別是折射式光學方案和 Pancake 折疊光路光學方案。三種方案雖然各有優劣,但短焦憑借其輕薄優勢已被默認為 VR 光學發展下一階段趨勢。
展開 湖畔光芯攜業內領先的第三代1.31英寸超高清、高亮硅基OLED微顯示器, 閃亮登場國際消費電子展CES,舉行新產品全球發布會。會上湖畔光芯與來自世界各地的重要的供應鏈合作伙伴、市場客戶和投資者進行了深入的交流和會談。
湖畔光芯集聚了高精尖人才力量進行原創性&引領性科技攻關,歷時3年 10個月,進行了三代技術迭代研發,成功制造出本款全球領先的1.31英寸超高清、高亮硅基OLED微型顯示器。該款顯示器應用了適用硅基的疊層器件技術,其具備高效率和長壽命的突破性優勢,搭配芯片電壓驅動的設計方案,使顯示器具備超低的功耗和電影級的廣色域(90% DCI-P3)水平,這些先進性技術填補了行業領域的空白。
早在2022年6月份的硅谷AWE展會上。湖畔光芯1.31英寸硅基微型顯示器就受到美國、日本頭部VR企業的高度關注,亟待高良率的12英寸產線的大規模供應。根據公開信息 ,國際巨頭SONY 、三星、 LG 公司已計劃投資12英寸硅基OLED微型顯示器產線布局,市場前景看好。
此次發布的第三代1.31英寸超高清、高亮硅基OLED微型顯示器,是目前全球已發布“唯一可量產”的最大尺寸、最高分辨率的硅基OLED微型顯示器,可以實現FOV95度以上的視場角,具備120赫茲刷新率,在行業內具有壓倒性的技術優勢,有效解決了VR紗窗效應、眩暈感等問題。國際巨頭日本松下公司加載該款產品的新一代智能VR眼鏡也同時亮相了CES,2023年上市出貨。 下一步,湖畔光芯會在2.6K分辨率硅基微顯產品基礎上,快速迭代到更高的4K分辨率上,以滿足未來元宇宙對顯示體驗感的需求。
同時,湖畔光芯發布了全球最小尺寸的0.26inch硅基OLED微型顯示器樣品, 分辨率為 640*480。
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硅基的最新內容
從事硅基光電子學研究二十余年,研制出硅基和氮化硅基陣列波導光柵波分復用器件,性能達到國際領先水平。承擔863計劃、國家重點研發計劃、國家自然科學基金等項目10余項,發表SCI論文60余篇,申請發明專利10余項。獲得教育部自然科學獎一等獎,排名第四。目前擔任中法PHOTONET光電子國際合作研究網絡中方聯絡人、《半導體光電》期刊編委。
核心結構與材料特性數字式溫度傳感器通常采用硅基半導體工藝制造,內部集成敏感元件、A/D轉換單元、存儲器及數字接口。其核心測溫元件基于半導體材料的物理特性,如PTAT(與絕對溫度成正比)結構或CMOS半導體PN節的帶隙電壓特性。
模擬信號生成:敏感元件將溫度變化轉換為微弱的電壓或電流信號(如10mV/K或1μA/K)。A/D轉換:內置的模數轉換器將模擬信號轉換為數字信號。
展出范圍
半導體材料:硅片及硅基材料、硅晶圓、硅晶片、單晶硅、硅片、鍺硅材料、S01材料、太陽能電池用硅材料及化合物半導體材料、石英制品、石墨制品、防靜電材料、光刻膠及其配套試劑、晶圓膠帶、光掩膜版、電子氣體、特種化學氣體、CMP拋光材料、封裝基板、引線框架、鍵合絲、包封材料、陶瓷基板、封測材料等。
二氧化釩開關與現有的硅基芯片兼容,并在光譜的近紅外和可見區域工作。近紅外光對于電信和光通信至關重要,而可見光對于傳感器和顯微鏡至關重要。
表面等離子體光子學超材料還可以幫助磁盤上的熱輔助磁存儲器的存儲——通過在寫入時加熱磁盤上的小點來增加存儲器存儲。
顯微鏡
亞波長表面等離子體光子學的一個顯著應用是超出光衍射極限的顯微鏡應用。
? 光通信與光子集成:硅基光波導用于光開關、分束器、波分復用器,支撐數據中心光互連、800G/1.6T光模塊升級。
? 其他領域:醫療內窺鏡(聚合物光波導)、激光雷達、工業檢測、汽車 HUD,市場需求持續擴容。
盡管產業快速發展,仍存在四大技術瓶頸:
? 光效 - 視場 - 輕薄 “不可能三角”:提升視場角(>60°)則光效驟降,追求超薄則工藝難度飆升。
二氧化釩開關與現有的硅基芯片兼容,并在光譜的近紅外和可見區域工作。近紅外光對于電信和光通信至關重要,而可見光對于傳感器和顯微鏡至關重要。
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什么是CMOS圖像傳感器?2個月前
如何在Bayer中排列2x2像素的光電探測器
每個光電探測器都構建在硅基板上,并包含一個用于收集光子的光電二極管和三個晶體管:列選擇器、放大器和復位晶體管。光電探測器頂部有一個彩色濾光片和一個將光聚焦到光電二極管上的微透鏡。
單個光電探測器的幾何結構
每個光電探測器都由硅基板、勢阱和測量入射光子的光電二極管組成。
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每個光電探測器都構建在硅基板上,并包含一個用于收集光子的光電二極管和三個晶體管:列選擇器、放大器和復位晶體管。光電探測器頂部有一個彩色濾光片和一個將光聚焦到光電二極管上的微透鏡。
每個光電探測器都由硅基板、勢阱和測量入射光子的光電二極管組成。彩色濾光片和微透鏡對光進行過濾和聚焦,晶體管和總線放大并傳輸產生的電流。
該光電探測器陣列以芯片為中心,裝配在透鏡的焦平面。
高壓比例閥常見的維修技巧有哪些?2個月前
三、密封件更換:預防內泄的關鍵步驟
高壓工況下,O型圈、唇形密封等易發生老化、變形或擠出失效,若發現保壓能力下降或下游壓力異常升高,大概率是主閥芯或先導級密封破損,更換時必須選用原廠指定材質(如氟橡膠FKM或全氟醚橡膠FFKM),并嚴格按照扭矩規范安裝,切忌涂抹普通潤滑油,應使用硅基潤滑脂以避免溶脹風險。