新闻及香港科大故事
2024

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科大工学院创全球首款高光效深紫外显示晶元 推进无掩模光刻技术发展
香港科技大学(科大)工学院成功研发一款全球首创的深紫外microLED显示阵列晶元,此高光效晶元可配合无掩模紫外光光刻技术,提升其光输出功率密度准确性,并以较低成本及更速效的方法推动半导体晶片生产的技术发展。
这项研究由科大先进显示与光电子技术国家重点实验室创始主任郭海成教授指导,并与南方科技大学和中国科学院苏州纳米所合作。
光刻机是用以制造半导体的重要设备,它利用短波长的紫外光构成不同图案,从而生产出各种集成电路晶片。然而,这种运用传统汞灯和深紫外LED光源的制作有不足之处,例如器件尺寸大、解析度低、能源消耗高、输出的光效低且功率密度不足,不利于晶片制作。
为了解决上述难题,研究团队制造了一个无掩模光刻原型机平台,利用它制作了首个由深紫外microLED无掩模曝光的microLED显示阵列晶元。过程中提高了紫外光萃取效率、增强其热分布效能,并改善了晶体外延的应力释放。
郭教授特别提到:「团队制作的microLED显示阵列晶元成功实现了多项关键性技术突破,包括提高了光源的功率及效能、图案显示解析度、提升荧幕性能及快速曝光能力。此microLED显示晶元有效地将紫外光源和掩模版上的图案融为一体,迅速地提供足够的辐照剂量为光阻剂进行光学曝光,推进半导体生产技术发展。」
郭教授进一步指出:「近年来,低成本、高精度的无掩模光刻技术已成为半导体行业的新兴研发热点。由于这种技术能够更灵活调整曝光图案,从而提供更多样化的定制选项,并节省制造光刻掩模版的成本。因此,对于自主开发半导体设备而言,有助提高光阻剂敏感度的短波长microLED技术显得尤为关键。」
科大电子及计算机工程学系博士后研究员冯锋博士总结道:「与其他具代表性的研究相比,我们实现了更小的器件尺寸、更低的驱动电压、更高的外量子效率、更高的光功率密度、更大规模的阵列尺寸,以及更高的显示解析度。这些都是关键的性能提升,各项指标均显示,本研究的成果领先全球。」

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科大刘纪美教授获选美国国家工程院院士
香港科技大学(科大)电子及计算机工程系荣休教授兼新兴跨学科领域学部研究教授刘纪美,获选为美国国家工程院院士。 据美国国家工程院指出,此乃工程学的最高专业荣誉之一。
刘纪美教授凭籍她于「III-V半导体器件在矽组件上的应用,对光子学及电子学所作出的贡献」,当选为美国国家工程院院士。 她是今届新增114位院士和21位国际院士中唯一当选的香港学者。 刘教授在其研究生涯中屡创突破,是少数于电子及光电技术领域享负盛名的学者。 她是次当选院士,不但成为少数香港土生土长的院士之一,亦证明了她在科大所领导的世界级研究,备受世界各地同侪赞誉。
美国国家工程院颁发院士,用以表扬「对工程学的研究、实践或教育 - 包括对工程学著作有重要贡献」,以及「开创新科技,推动工程学的传统范畴作重大改进,或发展/实践革新工程学教育」的专家。
刘教授表示:「我非常荣幸能当选美国国家工程院院士。 此崇高的殊荣不仅肯定了我在半导体材料及元件方面的贡献,亦为我科大的研究团队,开启更多与卓越的工程界领袖交流与联系的机会,让我们能共同突破创新的界限,为这个领域带来深远影响。科大一直以来于鼓励学者研究不遗余力,让我过去廿载所取得的成果得到认同。我亦非常欣慰很多当年的学生与研究员,今天在不同的大学、研究院和业界继续实践使命,体现薪火相传的精神。 」
校长叶玉如教授对消息感到欣喜:「我们衷心祝贺刘教授当选美国国家工程院院士,这项殊荣印证了她在光子学和电子学领域的卓越贡献,以及她为研究和创新所付出的不懈努力。 作为这些领域的先驱,刘教授一直致力开拓突破性的研究,让科大引以为傲,我们希望她的杰出成就能启发香港的年轻一代投身科学及工程领域,追求创新。 」