Αρχές και διαδικασίες της τεχνολογίας LED επιταξιακών κυψελών

Από την αρχή λειτουργίας των LED, είναι προφανές ότι τα υλικά επιταξιακών πλακών αποτελούν το βασικό συστατικό των LED.και η τάση προς τα εμπρός καθορίζονται σε μεγάλο βαθμό από το υλικό της επιταξιακής πλάκαςΗ τεχνολογία και ο εξοπλισμός των επιταξιακών πλακών είναι κρίσιμοι για τη διαδικασία παραγωγής.με τη μέταλλο-οργανική χημική ατμοσφαιρική αποσύνθεση (MOCVD) να είναι η κύρια μέθοδος για την καλλιέργεια λεπτών στρωμάτων μονοκρυστάλλων των ενώσεων και των κράματος των ομάδων III-V και II-VIΠαρακάτω παρατίθενται ορισμένες μελλοντικές τάσεις στην τεχνολογία LED επιταξιακών κυψελών.

1Βελτίωση της διαδικασίας ανάπτυξης σε δύο στάδια

Σήμερα, η εμπορική παραγωγή χρησιμοποιεί μια διαδικασία ανάπτυξης δύο σταδίων, αλλά ο αριθμός των υποστρωμάτων που μπορούν να φορτωθούν ταυτόχρονα είναι περιορισμένος.Οι μηχανές που μπορούν να χειριστούν περίπου 20 πλακίδια βρίσκονται ακόμα σε εξέλιξη.Η αύξηση του αριθμού των πλακιδίων συχνά οδηγεί σε ανεπαρκή ομοιότητα των επιταξιακών πλακιδίων.ανάπτυξη τεχνολογίας που επιτρέπει τη φόρτωση περισσότερων υποστρωμάτων στο θάλαμο αντίδρασης με τη μία, καθιστώντας το πιο κατάλληλο για μεγάλης κλίμακας παραγωγή και μείωση του κόστους.

2Τεχνολογία υδροειδούς ατμού φάσης επιταξίας (HVPE)

Η τεχνολογία αυτή επιτρέπει την ταχεία ανάπτυξη παχουλών ταινιών με χαμηλή πυκνότητα εξάρθρωσης, οι οποίες μπορούν να χρησιμεύσουν ως υπόστρωμα για την ομοεπιταξιακή ανάπτυξη με άλλες μεθόδους.Τα φύλλα GaN που διαχωρίζονται από το υπόστρωμα μπορεί να γίνουν εναλλακτικές λύσεις για τα χύδη μονοκρυστάλλων τσιπ GaNΩστόσο, το HVPE έχει μειονεκτήματα, όπως δυσκολία στον ακριβή έλεγχο του πάχους του φιλμ και τη διαβρωτική φύση των αερίων αντίδρασης, τα οποία εμποδίζουν περαιτέρω βελτιώσεις στην καθαρότητα του υλικού GaN.

Υδρογλυκερίνιο

(α) Δομή του αντιδραστήρα HVPE-GaN με ντόπιση Si· (β) Εικόνα του HVPE-GaN με ντόπιση Si, πάχους 800 μm·

(γ) Κατανομή της συγκέντρωσης του ελεύθερου φορέα κατά μήκος της διάμετρου του Si-doped HVPE-GaN

3Η τεχνολογία επιλεκτικής επιταξιακής ανάπτυξης ή πλευρικής επιταξιακής ανάπτυξης

Η τεχνολογία αυτή μπορεί να μειώσει περαιτέρω την πυκνότητα εξάρθρωσης και να βελτιώσει την κρυσταλλική ποιότητα των επιταξιακών στρωμάτων GaN.Η διαδικασία περιλαμβάνει πρώτα την κατάθεση ενός στρώματος GaN σε κατάλληλο υπόστρωμα (σαφείρι ή καρβίδιο του πυριτίου)Στη συνέχεια, χρησιμοποιούνται τεχνικές φωτολιθογραφίας και χαρακτικής για τη δημιουργία παραθύρων GaN και λωρίδων μάσκας.το επιτοξικό GaN αρχικά μεγαλώνει στα παράθυρα GaN και στη συνέχεια επεκτείνεται πλευρικά πάνω από τις λωρίδες SiO.

Το σφαιρίδιο GaN-on-Sapphire της ZMSH

4Τεχνολογία Κεραυλικής Επιταξίας

Η μέθοδος αυτή μειώνει σημαντικά τον μεγάλο αριθμό ελαττωμάτων πλέγματος στα επιταξιακά στρώματα που προκαλούνται από τη διαφορά πλέγματος και θερμικής αντιστοιχίας μεταξύ υποστρώματος και επιταξιακού στρώματος,με αποτέλεσμα την περαιτέρω βελτίωση της κρυσταλλικής ποιότητας των επιταξιακών στρωμάτων GaNΗ διαδικασία ξεκινά με την καλλιέργεια ενός επιταξιακού στρώματος GaN σε ένα κατάλληλο υπόστρωμα (6H-SiC ή Si) χρησιμοποιώντας μια διαδικασία δύο βημάτων.σχηματίζοντας εναλλασσόμενες στήλιες δομές (GaN/στρώμα θωρακίου/υποστρώμα) και χαρακώματαΗ μεταγενέστερη επιταξιακή ανάπτυξη του GaN εμφανίζεται σε αναστολή πάνω από τα χαρακώματα, με πλευρική επιταξιακή ανάπτυξη από τους πλευρικούς τοίχους του αρχικού επιταξιακού στρώματος του GaN.Αυτή η μέθοδος εξαλείφει την ανάγκη για μάσκα., αποφεύγοντας την επαφή μεταξύ του GaN και των υλικών μάσκας.

Το σφαιρίδιο GaN-on-Silicon της ZMSH

5- Ανάπτυξη υλικών UV LED επιταξιακών με σύντομο μήκος κύματος

Αυτό θέτει ένα σταθερό θεμέλιο για την ανάπτυξη UV τριχρωματικών λευκών LEDs με βάση το φωσφόρο.που προσφέρουν υψηλότερη φωτεινή απόδοση από την υφιστάμενη YAGΤο σύστημα: CE, προωθώντας έτσι την τεχνολογία λευκών LED.

6Ανάπτυξη της τεχνολογίας chip πολυκβαντικού πηγάδι (MQW)

Στα τσιπάκια MQW, διαφορετικές ακαθαρσίες ντοπιούνται κατά την ανάπτυξη του στρώματος εκπομπής φωτός για να δημιουργηθούν κβαντικά πηγάδια με διαφορετικές δομές.Ο επανασυνδυασμός των φωτονίων που εκπέμπονται από αυτά τα κβαντικά πηγάδια παράγει άμεσα λευκό φως.Η μέθοδος αυτή βελτιώνει την φωτεινή απόδοση, μειώνει το κόστος και απλοποιεί τη συσκευασία και τον έλεγχο των κυκλωμάτων, αν και παρουσιάζει μεγαλύτερες τεχνικές προκλήσεις.

7Ανάπτυξη τεχνολογίας ανακύκλωσης φωτονίων

Τον Ιανουάριο του 1999, η ιαπωνική Sumitomo ανέπτυξε ένα λευκό LED χρησιμοποιώντας υλικό ZnSe.η ταινία εκπέμπει μπλε φωςΠαρόμοια, το Κέντρο Ερευνών Φωτονικής στο Πανεπιστήμιο της Βοστώνης στις ΗΠΑτοποθετήθηκε ένα σύνθετο ημιαγωγού AlInGaP σε ένα μπλε GaN-LED για να παράγει λευκό φως.

8. LED Επιταξιακή Wafer Διαδικασία

Υποστρώμα >> Διαρθρωτικό σχεδιασμό >> Ανάπτυξη στρώματος θωρακιστή >> Ανάπτυξη στρώματος GaN τύπου N >> Ανάπτυξη στρώματος εκπομπής φωτός MQW >> Ανάπτυξη στρώματος GaN τύπου P >> Αναψύκωση >> Δοκιμή (φωτοφωτοφωτισμός,Χ- ακτίνα) >> Επιταξιακή πλάκα

Επιταξιακή πλάκα >> Φαρμακευτική μάσκα και κατασκευή μάσκας >> Φωτολιθογραφία >> Ιοντική χαρακτική >> Ηλεκτρόδιο τύπου N (καταστολή, αναψύξη, χαρακτική) >> Ηλεκτρόδιο τύπου P (καταστολή, αναψύξη,Έκταση) >> Τεμαχισμός >> Διαλογή και βαθμολόγηση των τσιπ

Ως επαγγελματίας προμηθευτής στον τομέα της τεχνολογίας επιταξιακών πλακών LED, η ZMSH παρέχει ολοκληρωμένες τεχνικές λύσεις, συμπεριλαμβανομένης της επιταξιακής ανάπτυξης MOCVD, της προετοιμασίας παχιάς ταινίας HVPE,επιλεκτική επιταγήΠρομηθεύουμε βασικά υλικά όπως υποστρώματα ζαφείριου / SiC, επιταξιακές πλάκες GaN, υλικά UV LED και υποστηρικτικές μάσκες.Εξοπλισμένο με πλήρεις εγκαταστάσεις επεξεργασίας και δοκιμής, καθώς και με ώριμα συστήματα διεργασίας, η ZMSH προσφέρει ολοκληρωμένες υπηρεσίες που κυμαίνονται από την επιλογή υλικών και το σχεδιασμό δομών έως την εξατομικευμένη επεξεργασία,υποστήριξη των πελατών μας στην επίτευξη τεχνολογικής καινοτομίας και αναβάθμισης προϊόντων στον τομέα της οθόνης φωτισμού, εφαρμογές υπεριώδους ακτινοβολίας και άλλους συναφείς τομείς.

Η πλάκα GaN-on-SiC της ZMSH