OLED-on-Silicon: Technologie für Mikrodisplays, optoelektronische Sensorik und Bildgebung

Silizium-Mikroelektronik hat durch leistungsfähige Bildsensoren zu einem erheblichen Aufschwung der Optoelektronik geführt. Doch aufgrund des indirekten Bandübergang im Silizium ist die strom-/leistungseffiziente Lichterzeugung in CMOS-Chips schwierig. Eine Alternative bieten organische LED (OLED), die in Waferverarbeitung als post-processing auf Si-CMOS-Chips aufgebracht werden (OLED-on-Silicon). Durch die Verbindung von OLED mit CMOS-Schaltungstechnik können ihre Vorteile wie Leuchtdichte, Effizienz, niedrige Betriebsspannung, spektrale Charakteristik (UV/VIS/NIR) neben der Anwendung in Consumer-Displays (Smartphones, TV) gänzlich neue und alternative Applikationen bedienen. Dabei lässt sich der Lichtemitter platzsparend oberhalb der CMOS-Elektronik anordnen, benötigt also keine zusätzliche Chipfläche. Aus dieser Kombination leiten sich fortgeschrittene Bauelemente und Applikationen ab, z.B. OLED-Mikrodisplays mit integriertem Bildempfänger („bi-direktionale OLED Mikrodisplays“) für augengesteuerte interaktive Datenbrillen oder optoelektronische Sensoren mit integrierter Lichtquelle. Der Vortrag gibt einen Überblick zu Technologie, Design und Anwendungen.