Lati ilana iṣẹ ti Awọn LED, o han gbangba pe ohun elo wafer epitaxial jẹ paati mojuto ti LED kan. Ni otitọ, awọn paramita optoelectronic bọtini bii gigun, imọlẹ, ati foliteji iwaju jẹ ipinnu pataki nipasẹ ohun elo epitaxial. Imọ-ẹrọ wafer Epitaxial ati ohun elo jẹ pataki si ilana iṣelọpọ, pẹlu Irin-Organic Kemikali Vapor Deposition (MOCVD) jẹ ọna akọkọ fun dagba awọn ipele tinrin-kirisita tinrin ti III-V, awọn agbo ogun II-VI, ati awọn alloys wọn. Ni isalẹ diẹ ninu awọn aṣa iwaju ni imọ-ẹrọ wafer epitaxial LED.
1. Imudara ti Ilana Idagbasoke Igbesẹ Meji
Lọwọlọwọ, iṣelọpọ iṣowo nlo ilana idagbasoke-igbesẹ meji, ṣugbọn nọmba awọn sobusitireti ti o le gbe ni ẹẹkan ni opin. Lakoko ti awọn eto 6-wafer ti dagba, awọn ẹrọ mimu ni ayika awọn wafer 20 tun wa labẹ idagbasoke. Alekun nọmba awọn wafer nigbagbogbo n yori si isokan ti ko to ni awọn fẹlẹfẹlẹ epitaxial. Awọn idagbasoke iwaju yoo dojukọ awọn itọnisọna meji:
- Idagbasoke awọn imọ-ẹrọ ti o gba laaye ikojọpọ awọn sobusitireti diẹ sii ni iyẹwu ifọkansi kan, ṣiṣe wọn dara julọ fun iṣelọpọ iwọn-nla ati idinku idiyele.
- Ilọsiwaju adaṣe adaṣe giga, ohun elo wafer ẹyọkan ti o tun le ṣe.
2. Hydride Vapor Phase Epitaxy (HVPE) Ọna ẹrọ
Imọ-ẹrọ yii jẹ ki idagbasoke iyara ti awọn fiimu ti o nipọn pẹlu iwuwo dislocation kekere, eyiti o le ṣiṣẹ bi awọn sobusitireti fun idagbasoke homoepitaxial nipa lilo awọn ọna miiran. Ni afikun, awọn fiimu GaN ti o ya sọtọ lati sobusitireti le di awọn omiiran si olopobobo GaN awọn eerun-orin kirisita ẹyọkan. Sibẹsibẹ, HVPE ni awọn abawọn, gẹgẹbi iṣoro ni iṣakoso sisanra deede ati awọn gaasi ipadanu ti o ṣe idiwọ ilọsiwaju siwaju si mimọ ohun elo GaN.
Si-doped HVPE-GAN
(a) Ilana ti Si-doped HVPE-GaN riakito; (b) Aworan ti 800 μm- nipọn Si-doped HVPE-GaN;
(c) Pipin ifọkansi ti ngbe ọfẹ pẹlu iwọn ila opin ti Si-doped HVPE-GaN
3. Growth Epitaxial Yiyan tabi Imọ-ẹrọ Growth Epitaxial Lateral
Ilana yii le dinku iwuwo dislocation siwaju ati ilọsiwaju didara gara ti awọn fẹlẹfẹlẹ epitaxial GaN. Ilana naa pẹlu:
- Gbigbe Layer GaN kan sori sobusitireti ti o yẹ (sapphire tabi SiC).
- Idogo kan polycrystalline SiO₂ boju Layer lori oke.
- Lilo fọtolithography ati etching lati ṣẹda awọn ferese GaN ati awọn ila iboju SiO₂.Lakoko idagbasoke ti o tẹle, GaN kọkọ dagba ni inaro ninu awọn ferese ati lẹhinna ni ita lori awọn ila SiO₂.
XKH ká GaN-on-Sapphire wafer
4. Pendeo-Epitaxy Technology
Ọna yii ṣe pataki dinku awọn abawọn lattice ti o ṣẹlẹ nipasẹ lattice ati aiṣedeede gbona laarin sobusitireti ati Layer epitaxial, ni ilọsiwaju didara gaN gara. Awọn igbesẹ naa pẹlu:
- Dagba gaN epitaxial Layer lori sobusitireti to dara (6H-SiC tabi Si) ni lilo ilana igbesẹ meji kan.
- Ṣiṣe etching yiyan ti Layer epitaxial si isalẹ lati sobusitireti, ṣiṣẹda ọwọn yiyan (GaN/ saarin/ sobusitireti) ati awọn ẹya trench.
- Dagba afikun awọn fẹlẹfẹlẹ GaN, eyiti o fa ni ita lati awọn ẹgbẹ ẹgbẹ ti awọn ọwọn GaN atilẹba, daduro lori awọn yàrà.Niwọn igba ti a ko lo iboju-boju, eyi yago fun olubasọrọ laarin GaN ati awọn ohun elo iboju-boju.
XKH ká GaN-on-Silicon wafer
5. Idagbasoke Awọn ohun elo Epitaxial LED UV-Wavelength Kukuru
Eyi fi ipilẹ to lagbara fun awọn LED funfun ti o da lori phosphor UV. Ọpọlọpọ awọn phosphor ti o ga julọ le ni itara nipasẹ ina UV, ti o funni ni ṣiṣe itanna ti o ga julọ ju eto YAG: Ce ti isiyi lọ, nitorina ni ilọsiwaju iṣẹ LED funfun.
6. Olona-kuatomu Daradara (MQW) Chip Technology
Ni awọn ẹya MQW, awọn idoti oriṣiriṣi ti wa ni doped lakoko idagba ti Layer ti njade ina lati ṣẹda awọn kanga titobi oriṣiriṣi. Iṣatunṣe ti awọn photon ti o jade lati awọn kanga wọnyi nmu ina funfun jade taara. Ọna yii ṣe ilọsiwaju ṣiṣe itanna, dinku awọn idiyele, ati irọrun iṣakojọpọ ati iṣakoso Circuit, botilẹjẹpe o ṣafihan awọn italaya imọ-ẹrọ nla.
7. Idagbasoke ti "Photon Atunlo" Technology
Ni Oṣu Kini ọdun 1999, Sumitomo ti Japan ṣe agbekalẹ LED funfun kan nipa lilo ohun elo ZnSe. Imọ-ẹrọ naa pẹlu idagbasoke fiimu tinrin CdZnSe kan lori sobusitireti-kirisita ZnSe kan. Nigbati o ba ni itanna, fiimu naa njade ina bulu, eyiti o ṣe ajọṣepọ pẹlu sobusitireti ZnSe lati ṣe agbejade ina ofeefee to baramu, ti o yọrisi ina funfun. Bakanna, Ile-iṣẹ Iwadi Photonics ti Yunifasiti ti Boston ṣe akopọ ohun elo semikondokito AlInGaP lori GaN-LED buluu kan lati ṣe ina ina funfun.
8. LED Epitaxial Wafer Ilana Sisan
① Iṣẹ iṣelọpọ Wafer Epitaxial:
Sobusitireti → Apẹrẹ igbekalẹ → Idagba Layer Buffer → N-Iru GaN idagbasoke Layer → MQW ina-emitting Layer idagbasoke → P-Iru GaN Layer idagbasoke → Annealing → Idanwo (photoluminescence, X-ray) → Epitaxial wafer
② Ṣiṣẹpọ Chip:
Wafer Epitaxial → Apẹrẹ iboju boju ati iṣelọpọ → Photolithography → Ion etching → N-type electrode (iṣaro, annealing, etching) → P-type elekiturodu (iṣiro, annealing, etching) → Dicing → Chip ayewo ati grading.
ZMSH ká GaN-on-SiC wafer
Akoko ifiweranṣẹ: Jul-25-2025