Zasady i procesy technologii płytek epitaksyalnych LED

Na podstawie zasady działania diod LED widać, że materiały płytki epitaksyalnej są podstawowym elementem diod LED.i napięcie do przodu są w dużej mierze określone przez materiał płytki epitaksjalnejTechnologia i wyposażenie płytek epitaksyalnych są kluczowe dla procesu produkcyjnego,z metalowo-organicznym chemicznym osadzeniem par (MOCVD) jako podstawową metodą uprawy cienkiej warstwy pojedynczych kryształów związków i stopów z grup III-V i II-VIPoniżej przedstawiono niektóre przyszłe trendy w technologii płytek epitaksyalnych LED.

1Poprawa dwuetapowego procesu wzrostu

Obecnie produkcja komercyjna wykorzystuje proces wzrostu w dwóch etapach, ale liczba podłoża, które można załadować naraz, jest ograniczona.Maszyny zdolne do obsługi około 20 płytek są nadal w fazie rozwojuZwiększenie liczby płytek często prowadzi do niewystarczającej jednolitości płytek epitaksjalnych.opracowanie technologii umożliwiającej jednoczesne wprowadzanie większej liczby substratów do komory reakcyjnejPo drugie, wysoce zautomatyzowane i powtarzalne urządzenia z jednej płytki.

2Technologia epitaxy hydrurowej (HVPE)

Technologia ta umożliwia szybki wzrost grubych folii o niskiej gęstości zwichnięć, które mogą służyć jako podłoże do wzrostu homoepitaxalnego przy użyciu innych metod.Filmy GaN oddzielone od podłoża mogą stać się alternatywą dla masowych jednokrystalicznych chipów GaNJednakże HVPE ma wady, takie jak trudności w precyzyjnym kontrolowaniu grubości folii i korozyjny charakter gazów reakcyjnych, które utrudniają dalsze ulepszenia czystości materiału GaN.

Si-doping HVPE-GaN

(a) Struktura reaktora HVPE-GaN z dopingiem Si; (b) Obraz HVPE-GaN z dopingiem Si o grubości 800 μm;

(c) Rozkład stężenia wolnego nośnika wzdłuż średnicy Si-dopowanego HVPE-GaN

3Selektywny wzrost epiaksjalny lub technologia wzrostu epiaksjalnego

Technologia ta może dodatkowo zmniejszyć gęstość zwichnięć i poprawić jakość krystaliczną warstw epitaksyalnych GaN.Proces ten polega najpierw na osadzeniu warstwy GaN na odpowiednim podłożu (zafirowym lub węglem krzemowym)W trakcie dalszego wzrostu, powstaje maszyna, która jest połączona z warstwą polikrystalicznej maski SiO.epitaksyalne GaN najpierw rośnie na oknach GaN, a następnie rozciąga się bocznie na paskach SiO.

Wafer GaN na Sapphire firmy ZMSH

4Technologia podwieszania.

Metoda ta znacząco zmniejsza liczbę wad siatki w warstwach nawierzchniowych spowodowanych brakiem zgodności siatki i cieplnej między podłożem a warstwą nawierzchniową,w ten sposób dalsza poprawa jakości kryształowej warstw epitaksjalnych GaN. Proces rozpoczyna się od hodowli warstwy epitaksjalnej GaN na odpowiednim podłożu (6H-SiC lub Si) przy użyciu procesu dwuetapowego.tworząc nawzajem kolumnowe struktury (GaN/warstwa buforowa/substrat) i okopyNastępny wzrost epitaksjalny GaN występuje zawieszony nad okopami, obejmując boczny wzrost epitaksjalny od ścian bocznych pierwotnej warstwy epitaksjalnej GaN.Ta metoda eliminuje potrzebę maski., unikając kontaktu między GaN a materiałami do maski.

Płytka GaN na krzemu ZMSH

5Rozwój materiałów UV-LED o krótkiej długości fali

Stworzyło to solidne podstawy do opracowania białych diod UV trójbarwnych na bazie fosforu.o wyższej wydajności świetlnej niż obecnie stosowane YAGSystem: CE, a tym samym rozwój technologii białych diod LED.

6Rozwój technologii chipów wielokwantowych (MQW)

W chipach MQW różne zanieczyszczenia są dopingowane podczas wzrostu warstwy emitującej światło w celu stworzenia studni kwantowych o różnych strukturach.Rekombinacja fotonów emitowanych z tych studni kwantowych bezpośrednio wytwarza białe światło.Metoda ta poprawia wydajność świetlną, obniża koszty oraz upraszcza opakowanie i sterowanie obwodami, chociaż stanowi większe wyzwania techniczne.

7Rozwój technologii recyklingu fotonów

W styczniu 1999 roku japońska firma Sumitomo opracowała białe diody LED z wykorzystaniem materiału ZnSe.Film emituje niebieskie światłoPodobnie, Centrum Badań Fotoniki na Uniwersytecie w Bostonie w Stanach Zjednoczonychumieszczono półprzewodnikowy kompozyt AlInGaP na niebieskim GaN-LED w celu wytworzenia białego światła.

8. LED Epitaxial Wafer Proces

Substrat >> Projekt konstrukcyjny >> Wzrost warstwy buforowej >> Wzrost warstwy GaN typu N >> Wzrost warstwy emitującej światło MQW >> Wzrost warstwy GaN typu P >> Grzywienie >> Badanie (fotoluminescencja,Wykrycie rentgenowskie) >> Epitaxia Wafer

Epitaxialna płytka >> < podłoże do maski nr 80 >> i Produkcja maski >> Fotolitografia >> Etykierowanie jonowe >> Elektrody typu N (odłożenie, grzanie, etykierowanie) >> Elektrody typu P (odłożenie, grzanie, grzanie)Etching) >> Cropping >> Sortowanie i klasyfikowanie chipów

Jako profesjonalny dostawca w dziedzinie technologii płytek epiksyalnych LED, ZMSH zapewnia kompleksowe rozwiązania techniczne, w tym wzrost epiksyalny MOCVD, przygotowanie grubej folii HVPE,selektywna epitaxiaZapewniamy kluczowe materiały, takie jak substraty szafiru/SiC, płytki epitaksyalne GaN, materiały UV LED i maski wspierające.Wyposażone w kompletne urządzenia do przetwarzania i testowania wraz z dojrzałymi systemami procesowymi, ZMSH oferuje kompleksowe usługi od wyboru materiałów i projektowania konstrukcji po przetwarzanie na zamówienie,wspieranie naszych klientów w osiąganiu innowacji technologicznych i modernizacji produktów w zakresie wyświetlaczy oświetlenia, zastosowań UV i innych powiązanych dziedzin.

Płytka GaN-on-SiC ZMSH