半导体在线讯  Micro-LED被公认为继OLED之后的下一代颠覆性显示技术，它具备超高亮度、超高对比度、超快响应速度、超长寿命以及低功耗等优势，在AR/VR/MR头戴设备、智能穿戴、车载显示等微显示领域，拥有无可替代的应用前景。

Micro-LED显示技术利用Micro-LED器件构成独立的像素单元，由驱动电路独立控制显示面板上每个像素单元发光而形成图像。因此，从构成组件上来说，Micro-LED显示主要由Micro-LED像素单元和驱动电路两部分组成。Micro-LED器件的基本原理和结构与传统照明芯片类似，其外延结构主要包括n型半导体层、有源区量子阱和p型半导体层，即典型的p-i-n型二极管结构。

为了实现全彩显示，每个像素单元需要由红绿蓝（RGB）三色芯片构成。目前，全彩化主要有两种技术路线。第一种是直接采用红绿蓝三色芯片，这种方案中蓝绿光芯片采用Ⅲ族氮化物半导体材料，而红光则采用Ⅲ族磷化物半导体材料。第二种是采用色转换原理，利用蓝光芯片激发绿光和红光量子点材料，或利用紫光芯片激发蓝绿红光量子点材料。

在显示驱动电路方面，Micro-LED新型显示技术多采用有源驱动电路，通常每个像素均配备具有开关功能的晶体管和电荷存储电容，可以对每个像素进行独立控制。根据不同应用场景和Micro-LED像素单元大小，通常会采用不同类型驱动晶体管。对于像素密度在上千PPI以上的显示应用（如AR/VR眼镜等），多采用的是硅基互补金属氧化物半导体器件（CMOS）。

如何实现高效率、高均匀性的红、绿、蓝三色Micro-LED芯片的制备，并将其与成熟的硅基CMOS驱动电路进行高精度、大规模集成，一直是横亘在产业化道路上的重点难题。

南京大学联合元旭半导体、国兆光电等企业，在氮化物Micro-LED微显示技术上取得重要进展，成功探索出“芯片键合”和“晶圆键合”两种微显示芯片集成技术路线，并率先实现了氮化镓基红光Micro-LED微显示屏原型样机。

其中，“芯片键合”路线通过红、绿、蓝三色Micro-LED芯片与硅基CMOS驱动芯片的高精集成，成功点亮氮化镓基红绿蓝单色Micro-LED微显示屏，为氮化镓基红光Micro-LED用于10微米以下微显示屏的技术路线奠定了系统集成基础。为进一步推进更高分辨微显示技术，团队研制了高波长均匀性的8英寸硅基Micro-LED晶圆，通过与8英寸硅基CMOS驱动晶圆键合工艺，制备出高性能蓝光微显示屏，规避了芯片对准瓶颈，展现出大尺寸工艺兼容性与规模化制造潜力。

该成果不仅验证了氮化镓基红光Micro-LED微显示屏技术应用的可行性，还探索出与硅基CMOS工艺兼容的8英寸集成方案，为AR等近眼显示应用的产业化奠定了基础。

图源：第三代半导体产业

2026年5月20-21日，中国粉体网将在江苏•苏州举办“2026AR/VR眼镜核心技术与应用大会”。届时，我们邀请到南京大学庄喆副教授出席本次大会并作题为《硅基CMOS驱动氮化镓基Micro-LED微显示技术》的报告。报告将介绍团队关于氮化镓基Micro-LED微显示技术的研究成果。

专家简介

庄喆，南京大学集成电路学院副教授，教育部长江学者奖励计划青年学者。曾赴英国谢菲尔德大学访问研究，沙特KAUST做博士后。长期从事宽禁带半导体材料与光电器件研究，在Science Advances、Nature Communications、IEDM等发表论文90余篇，研究成果被国际科技媒体累计报道40余次，申请/授权20余件发明专利。主持国家重点研发计划青年科学家项目、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、苏州市姑苏创新创业领军人才计划等，获中国产学研合作创新成果奖。

参考来源：

第三代半导体产业、元旭半导体

庄喆等：Micro-LED新型显示技术的现状、挑战及展望

严群等：Micro-LED显示光提取与光整形技术研究进展