1、我國科研人員“以柔克剛”填補微型LED晶圓無損測試技術空白
2、超表面技術能讓單屏顯示36幅高清圖像
3、全球最快量子隨機數生成器面世
1、我國科研人員“以柔克剛”填補微型LED晶圓無損測試技術空白
微型LED是下一代高端顯示技術的核心元件，搭載微型LED的晶圓必須達到100%的良率，否則將會給終端產品造成巨大的修復成本。然而，業(yè)界卻一直沒有找到晶圓接觸式無損檢測的好方法。近日，我國科研人員用“以柔克剛”的方式填補了這一技術空白。
傳統(tǒng)的晶圓良率檢測方法有的如“鐵筆刻玉”，會造成晶圓表面不可逆的物理損傷；有的則只能“觀其大概”，存在較高的漏檢率和錯檢率。良率無損檢測的技術空白嚴重阻礙了大面積顯示屏、柔性顯示屏等微型LED終端產品的量產。
近日，天津大學精密測試技術及儀器全國重點實驗室、精儀學院感知科學與工程系黃顯教授團隊打破了微型LED晶圓測試瓶頸，實現了微型LED晶圓高通量無損測試，研究成果于13日在國際學術期刊《自然-電子學》刊發(fā)。
圖為柔性探針接觸LED晶圓后，點亮其中的一個LED發(fā)出藍色光。（受訪者供圖）
研究團隊首次提出了一種基于柔性電子技術的檢測方法，該方法構建的三維結構柔性探針陣列，憑借其“以柔克剛”的特性能對測量對象表面形貌進行自適應形變，并以0.9兆帕的“呼吸級壓力”輕觸晶圓表面。
“該技術的探針接觸壓力僅為傳統(tǒng)剛性探針的萬分之一，不但不會造成晶圓表面磨損，也降低了探針本身的磨損，探針在100萬次接觸測量后，依然‘容顏如初’?！秉S顯說。
此外，團隊還研發(fā)了與三維柔性探針相匹配的測量系統(tǒng)。通過探針和檢測系統(tǒng)的協(xié)同工作，為微型LED產品的高效工藝控制和良品篩選提供關鍵工具。
圖為測試系統(tǒng)中的柔性探針，當探針接觸LED晶圓后點亮其中的一個LED發(fā)出藍色光，通過同軸光路可觀察光強和波長信息。（受訪者供圖）
“我們實現了從零到一的突破，填補了微型LED電致發(fā)光檢測的技術空白，也為其他復雜晶圓檢測提供了革命性技術方案，隨著探針陣列規(guī)模與檢測通道的持續(xù)拓展，未來或將在晶圓級集成檢測、生物光子學等領域產生更廣泛影響?！秉S顯說。
據悉，目前該技術已在天開高教科創(chuàng)園開啟產品化進程，未來將為國內微型LED產業(yè)提供批量化、無損、低成本的檢測解決方案，進一步拓展柔性電子技術的應用領域。（新華網）
2、超表面技術能讓單屏顯示36幅高清圖像
韓國浦項科技大學領導的研究團隊開發(fā)出了一項突破性的超表面技術，能在厚度比人類頭發(fā)絲還小的表面上顯示多達36幅高分辨率圖像。這項研究成果發(fā)表在新一期《先進科學》雜志上。
傳統(tǒng)全息技術在單屏顯示多幅圖像以及保持高分辨率圖像質量方面一直存在局限。此次成果得益于一種名為超表面的特殊納米結構。超表面的厚度只有人類頭發(fā)絲直徑的1%，其上的納米級元原子能實現對光線的精準控制。
團隊采用了一種以堅固耐用和優(yōu)異光學透明性著稱的材料——氮化硅，制造出了納米級的柱狀結構。這些被稱為元原子的柱狀結構，使得在超表面上對光線進行精細控制成為可能。
這項技術的一個顯著特點是，它能根據光線的波長（顏色）和自旋（偏振方向）投射出截然不同的圖像。例如，左旋圓偏振紅光可能顯示出一個蘋果的圖像，而右旋圓偏振紅光則可能呈現出一輛汽車的圖像。
利用這一技術，團隊在可見光譜范圍內以20納米的間隔編碼了36幅圖像，在從可見光到近紅外光的范圍內編碼了8幅圖像，所有這些圖像都集成在一塊超表面上。
這項創(chuàng)新不僅簡化了設計和制造過程，還提升了圖像質量。團隊通過引入一種降噪算法，解決了以往圖像串擾和背景噪聲的問題，從而得到了更清晰的圖像，且通道間的干擾也降到了最低。
這是首次在單一相位優(yōu)化過程中，同時實現自旋和波長信息的復用，并達到低噪聲和高圖像保真度的效果?？紤]到這項技術的可擴展性和商業(yè)應用前景，它在高容量光存儲、安全加密系統(tǒng)以及多圖像顯示等多種光學應用中都具有巨大潛力。（中國日報網）
3、全球最快量子隨機數生成器面世
由沙特阿卜杜拉國王科技大學與阿卜杜勒·阿齊茲國王科技城科學家聯(lián)合主導的研究團隊，研發(fā)出迄今基于國際基準最快的量子隨機數生成器（QRNG），其隨機數生成速度超其他QRNG近千倍。這一突破將為醫(yī)療、金融、國防等依賴高等級數據安全的領域帶來革命性變革。相關研究成果發(fā)表于新一期《光學快報》雜志。
研究團隊表示，現有大多數隨機數生成器都是“偽隨機數生成器”，雖表面呈現隨機性，實則存在可破解的數學規(guī)律，成為潛在的安全漏洞。而QRNG則利用量子力學固有的不可預測特性來生成隨機數，從根本上杜絕了被逆向推導的可能。
然而，現有QRNG長期受限于兩大瓶頸問題：一是生成隨機數速率低下，二是依賴笨重的單光子探測系統(tǒng)。為攻克這些難題，研究團隊在硬件架構與算法處理上實現雙重創(chuàng)新：采用5微米×5微米的微型發(fā)光二極管（LED）作為核心元件，在顯著降低能耗的同時，創(chuàng)下每秒9.375吉比特的驚人生成速率，并通過了美國國家標準與技術研究院的隨機性認證。
值得注意的是，隨后開展的一系列測試表明，不同尺寸的微型LED均能穩(wěn)定保持卓越性能，印證了該技術的可靠性。
研究團隊強調，這種微型LED兼具緊湊體積、表面發(fā)射特性和可擴展優(yōu)勢，為開發(fā)集成化量子隨機數生成芯片奠定了堅實基礎。未來，郵票大小的設備或將實現超高速隨機數生成，為數據安全構筑銅墻鐵壁。（中國日報網）
