新聞及香港科大故事
2024

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科大工學院創全球首款高光效深紫外顯示晶元 推進無掩模光刻技術發展
香港科技大學(科大)工學院成功研發一款全球首創的深紫外microLED顯示陣列晶元,此高光效晶元可配合無掩模紫外光光刻技術,提升其光輸出功率密度準確性,並以較低成本及更速效的方法推動半導體晶片生產的技術發展。
這項研究由科大先進顯示與光電子技術國家重點實驗室創始主任郭海成教授指導,並與南方科技大學和中國科學院蘇州納米所合作。
光刻機是用以製造半導體的重要設備,它利用短波長的紫外光構成不同圖案,從而生產出各種集成電路晶片。然而,這種運用傳統汞燈和深紫外LED光源的製作有不足之處,例如器件尺寸大、解析度低、能源消耗高、輸出的光效低且功率密度不足,不利於晶片製作。
為了解決上述難題,研究團隊製造了一個無掩模光刻原型機平台,利用它製作了首個由深紫外microLED無掩模曝光的microLED顯示陣列晶元。過程中提高了紫外光萃取效率、增強其熱分佈效能,並改善了晶體外延的應力釋放。
郭教授特別提到:「團隊製作的microLED顯示陣列晶元成功實現了多項關鍵性技術突破,包括提高了光源的功率及效能、圖案顯示解析度、提升螢幕性能及快速曝光能力。此microLED顯示晶元有效地將紫外光源和掩模版上的圖案融為一體,迅速地提供足夠的輻照劑量為光阻劑進行光學曝光,推進半導體生產技術發展。」
郭教授進一步指出:「近年來,低成本、高精度的無掩模光刻技術已成為半導體行業的新興研發熱點。由於這種技術能夠更靈活調整曝光圖案,從而提供更多樣化的定製選項,並節省製造光刻掩模版的成本。因此,對於自主開發半導體設備而言,有助提高光阻劑敏感度的短波長microLED技術顯得尤為關鍵。」
科大電子及計算機工程學系博士後研究員馮鋒博士總結道:「與其他具代表性的研究相比,我們實現了更小的器件尺寸、更低的驅動電壓、更高的外量子效率、更高的光功率密度、更大規模的陣列尺寸,以及更高的顯示解析度。這些都是關鍵的性能提升,各項指標均顯示,本研究的成果領先全球。」

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科大劉紀美教授獲選美國國家工程院院士
香港科技大學(科大)電子及計算機工程系榮休教授兼新興跨學科領域學部研究教授劉紀美,獲選為美國國家工程院院士。據美國國家工程院指出,此乃工程學的最高專業榮譽之一。
劉紀美教授憑籍她於「 III-V半導體器件在矽組件上的應用,對光子學及電子學所作出的貢獻」,當選為美國國家工程院院士。她是今屆新增114位院士和21位國際院士中唯一當選的香港學者。劉教授在其研究生涯中屢創突破,是少數於電子及光電技術領域享負盛名的學者。她是次當選院士,不但成為少數香港土生土長的院士之一,亦證明了她在科大所領導的世界級研究,備受世界各地同儕讚譽。
美國國家工程院頒發院士,用以表揚「對工程學的研究、實踐或教育 - 包括對工程學著作有重要貢獻」,以及「開創新科技,推動工程學的傳統範疇作重大改進,或發展/實踐革新工程學教育」的專家。
劉教授表示:「我非常榮幸能當選美國國家工程院院士。此崇高的殊榮不僅肯定了我在半導體材料及元件方面的貢獻,亦為我科大的研究團隊,開啟更多與卓越的工程界領袖交流與聯繫的機會,讓我們能共同突破創新的界限,為這個領域帶來深遠影響。科大一直以來於鼓勵學者研究不遺餘力,讓我過去廿載所取得的成果得到認同。我亦非常欣慰很多當年的學生與研究員,今天在不同的大學、研究院和業界繼續實踐使命,體現薪火相傳的精神。」
校長葉玉如教授對消息感到欣喜:「我們衷心祝賀劉教授當選美國國家工程院院士,這項殊榮印證了她在光子學和電子學領域的卓越貢獻,以及她為研究和創新所付出的不懈努力。作為這些領域的先驅,劉教授一直致力開拓突破性的研究,讓科大引以為傲,我們希望她的傑出成就能啟發香港的年輕一代投身科學及工程領域,追求創新。」