LED chiplari qanday ishlab chiqariladi?

LED chipi nima? Xo'sh, uning xususiyatlari qanday? LED chiplarini ishlab chiqarishning asosiy maqsadi samarali va ishonchli past ohmli kontakt elektrodlarini ishlab chiqarish va kontaktli materiallar orasidagi nisbatan kichik kuchlanish pasayishini qondirish va yorug'lik chiqishi miqdorini maksimal darajada oshirishda lehim simlari uchun bosim o'tkazgichlari bilan ta'minlashdir. Ko'ndalang plyonka jarayoni odatda vakuumli bug'lanish usulidan foydalanadi. 4Pa yuqori vakuum ostida material qarshilik isitish yoki elektron nurli bombardimon isitish usuli bilan eritiladi va BZX79C18 metall bug'iga aylanadi va past bosim ostida yarimo'tkazgich materialining yuzasiga yotqiziladi.
Ko'pincha ishlatiladigan P-tipli kontaktli metallar AuBe va AuZn kabi qotishmalarni o'z ichiga oladi, N-tarafidagi kontakt metall esa ko'pincha AuGeNi qotishmasidan tayyorlanadi. Qoplashdan keyin hosil bo'lgan qotishma qatlami, shuningdek, fotolitografiya jarayoni orqali lyuminestsent maydonda iloji boricha ko'proq ta'sirlanishi kerak, shunda qolgan qotishma qatlami samarali va ishonchli past ohmli kontakt elektrodlari va lehimli simli bosim prokladkalari talablariga javob berishi mumkin. Fotolitografiya jarayoni tugagandan so'ng, u odatda H2 yoki N2 himoyasi ostida amalga oshiriladigan qotishma jarayonidan o'tishi kerak. Qotishma vaqti va harorati odatda yarimo'tkazgich materiallarining xususiyatlari va qotishma pechining shakli kabi omillar bilan belgilanadi. Albatta, agar ko'k-yashil va boshqa chip elektrod jarayonlari murakkabroq bo'lsa, unda passivatsiya plyonkasi o'sishi, plazma bilan ishlov berish jarayonlari va boshqalarni kiritish kerak.
LED chiplarini ishlab chiqarish jarayonida qaysi jarayonlar ularning optoelektron ishlashiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi?
Umuman olganda, LED epitaksial ishlab chiqarish tugagandan so'ng, uning asosiy elektr ko'rsatkichlari yakunlandi va chip ishlab chiqarish uning asosiy ishlab chiqarish tabiatini o'zgartirmaydi. Biroq, qoplama va qotishma jarayonida noto'g'ri sharoitlar ba'zi elektr parametrlarining yomon bo'lishiga olib kelishi mumkin. Misol uchun, past yoki yuqori qotishma harorati yomon Ohmik kontaktga olib kelishi mumkin, bu chip ishlab chiqarishda yuqori oldinga kuchlanish VF pasayishining asosiy sababidir. Kesishdan so'ng, chipning chetlarida ba'zi korroziya jarayonlari chipning teskari oqishini yaxshilashda foydali bo'lishi mumkin. Buning sababi, olmosli silliqlash g'ildiragi pichog'i bilan kesilgandan so'ng, chipning chetida ko'plab qoldiq qoldiqlari va kukunlari bo'ladi. Agar bu zarralar LED chipining PN birikmasiga yopishib qolsa, ular elektr oqishi va hatto buzilishiga olib keladi. Bundan tashqari, agar chip yuzasidagi fotorezist toza tozalanmagan bo'lsa, bu old lehim va virtual lehimlashda qiyinchiliklarga olib keladi. Agar u orqa tomonda bo'lsa, u ham yuqori bosimning pasayishiga olib keladi. Chip ishlab chiqarish jarayonida yorug'lik qizg'inligini oshirish uchun sirt qo'pol va trapezoidal tuzilmalardan foydalanish mumkin.
Nima uchun LED chiplarini turli o'lchamlarga bo'lish kerak? O'lchamning LED optoelektron ishlashiga ta'siri qanday?
LED chiplari quvvatga qarab kam quvvatli chiplar, o'rta quvvatli chiplar va yuqori quvvatli chiplarga bo'linishi mumkin. Mijozlarning talablariga ko'ra, uni bitta trubka darajasi, raqamli daraja, nuqta matritsasi darajasi va dekorativ yoritish kabi toifalarga bo'lish mumkin. Chipning o'ziga xos hajmiga kelsak, u turli chip ishlab chiqaruvchilarining haqiqiy ishlab chiqarish darajasiga bog'liq va maxsus talablar yo'q. Jarayon o'tgan ekan, chip birlik ishlab chiqarishni oshirishi va xarajatlarni kamaytirishi mumkin va fotoelektrik ishlash fundamental o'zgarishlarga duch kelmaydi. Chip tomonidan ishlatiladigan oqim aslida chip orqali oqadigan oqim zichligi bilan bog'liq. Kichik chip kamroq oqim sarflaydi, katta chip esa ko'proq oqim ishlatadi va ularning birlik oqimining zichligi asosan bir xil. Yuqori oqim ostida issiqlik tarqalishi asosiy muammo ekanligini hisobga olsak, uning yorug'lik samaradorligi past oqimga qaraganda pastroq. Boshqa tomondan, maydon oshgani sayin, chipning tanasi qarshiligi pasayadi, buning natijasida oldinga o'tkazuvchanlik kuchlanishi kamayadi.

Yuqori quvvatli LED chiplarining umumiy maydoni nima? Nega?
Oq yorug'lik uchun ishlatiladigan LED yuqori quvvatli chiplar odatda bozorda 40mil atrofida ko'rinadi va yuqori quvvatli chiplar uchun ishlatiladigan quvvat odatda 1 Vt dan ortiq elektr quvvatiga ishora qiladi. Kvant samaradorligi odatda 20% dan kam bo'lganligi sababli, elektr energiyasining aksariyati issiqlik energiyasiga aylanadi, shuning uchun issiqlik tarqalishi yuqori quvvatli chiplar uchun muhim bo'lib, ularning katta maydonga ega bo'lishini talab qiladi.
GaP, GaAs va InGaAlP bilan solishtirganda GaN epitaksial materiallarni ishlab chiqarish uchun chip texnologiyasi va ishlov berish uskunalari uchun turli talablar qanday? Nega?
Oddiy LED qizil va sariq chiplari va yuqori yorqinlikdagi to'rtlamchi qizil va sariq chiplarning substratlari ikkalasi ham GaP va GaAs kabi aralash yarimo'tkazgich materiallaridan foydalanadi va odatda N tipidagi substratlarga tayyorlanishi mumkin. Fotolitografiya uchun nam jarayondan foydalanish va keyinchalik olmosli silliqlash g'ildiragi pichoqlari yordamida chiplarga kesish. GaN materialidan tayyorlangan ko'k-yashil chip sapfir substratidan foydalanadi. Safir substratning izolyatsion xususiyati tufayli uni LED elektrod sifatida ishlatish mumkin emas. Shuning uchun ikkala P / N elektrodlari epitaksial sirtda quruq qirqish orqali amalga oshirilishi kerak va ba'zi passivatsiya jarayonlari bajarilishi kerak. Safirning qattiqligi tufayli olmosli silliqlash g'ildiragi pichoqlari bilan chiplarga kesish qiyin. Uni ishlab chiqarish jarayoni odatda GaP va GaAs materiallariga qaraganda ancha murakkabLED sel chiroqlari.

"Shaffof elektrod" chipining tuzilishi va xususiyatlari qanday?
Shaffof elektrod deb ataladigan narsa elektr tokini o'tkazishi va yorug'likni o'tkazishi kerak. Ushbu material hozirda suyuq kristall ishlab chiqarish jarayonlarida keng qo'llaniladi va uning nomi ITO sifatida qisqartirilgan indiy qalay oksidi, lekin uni lehim yostig'i sifatida ishlatish mumkin emas. Qabul qilishda birinchi navbatda chip yuzasida ohmik elektrodni tayyorlash kerak, so'ngra sirtni ITO qatlami bilan qoplash va keyin ITO yuzasiga lehim yostiqchalari qatlamini yotqizish kerak. Shu tarzda, qo'rg'oshin simidan tushadigan oqim ITO qatlami bo'ylab har bir ohmik kontakt elektrodga teng ravishda taqsimlanadi. Shu bilan birga, ITO ning sinishi ko'rsatkichi havo va epitaksial materialning sinishi ko'rsatkichi o'rtasida bo'lganligi sababli, yorug'lik burchagini oshirish mumkin, yorug'lik oqimini ham oshirish mumkin.

Yarimo'tkazgichli yoritish uchun chip texnologiyasining asosiy rivojlanishi nima?
Yarimo'tkazgichli LED texnologiyasining rivojlanishi bilan uning yorug'lik sohasida qo'llanilishi ham ortib bormoqda, ayniqsa yarimo'tkazgichli yoritishda dolzarb mavzuga aylangan oq LEDning paydo bo'lishi. Biroq, asosiy chiplar va qadoqlash texnologiyalari hali ham takomillashtirilishi kerak va chiplarning rivojlanishi yuqori quvvatga, yuqori yorug'lik samaradorligiga va issiqlik qarshiligini kamaytirishga qaratilishi kerak. Quvvatni oshirish chipning foydalanish oqimini oshirishni anglatadi va to'g'ridan-to'g'ri yo'l chip hajmini oshirishdir. Tez-tez ishlatiladigan yuqori quvvatli chiplar taxminan 1 mm x 1 mm, foydalanish oqimi 350 mA. Foydalanish oqimining oshishi tufayli issiqlik tarqalishi muhim muammoga aylandi. Endi chiplarni inversiyalash usuli bu muammoni asosan hal qildi. LED texnologiyasining rivojlanishi bilan uni yoritish sohasida qo'llash misli ko'rilmagan imkoniyatlar va qiyinchiliklarga duch keladi.
Invertlangan chip nima? Uning tuzilishi nima va uning afzalliklari nimada?
Moviy yorug'lik LEDlari odatda yuqori qattiqlik, past issiqlik o'tkazuvchanligi va elektr o'tkazuvchanligiga ega bo'lgan Al2O3 substratlaridan foydalanadi. Agar rasmiy tuzilma ishlatilsa, bir tomondan, u antistatik muammolarni keltirib chiqaradi, boshqa tomondan, yuqori oqim sharoitida issiqlik tarqalishi ham asosiy muammoga aylanadi. Shu bilan birga, musbat elektrod yuqoriga qaraganligi sababli, u yorug'likning bir qismini to'sib qo'yadi va yorug'lik samaradorligini pasaytiradi. Yuqori quvvatli ko'k chiroqli LEDlar an'anaviy qadoqlash texnikasiga qaraganda chipni aylantirish texnologiyasi orqali yanada samarali yorug'lik chiqishiga erishishi mumkin.
Hozirgi asosiy teskari struktura yondashuvi birinchi navbatda mos evtektik payvandlash elektrodlari bilan katta o'lchamli ko'k chiroqli LED chiplarini tayyorlash va shu bilan birga ko'k chiroqli LED chipidan biroz kattaroq silikon substratni tayyorlash va uning ustiga, evtektik payvandlash uchun oltin o'tkazgich qatlami va qo'rg'oshin qatlami (ultratovushli oltin simli shar lehimli birikma). Keyinchalik, yuqori quvvatli ko'k LED chiplari evtektik payvandlash uskunalari yordamida silikon substratlar bilan birga lehimlanadi.
Ushbu strukturaning o'ziga xos xususiyati shundaki, epitaksial qatlam kremniy substrat bilan to'g'ridan-to'g'ri aloqa qiladi va silikon substratning termal qarshiligi safir substratdan ancha past bo'ladi, shuning uchun issiqlik tarqalishi muammosi yaxshi hal qilinadi. Safir substrati inversiyadan so'ng yuqoriga qarab, chiqaradigan sirtga aylanganligi sababli, sapfir shaffof bo'lib, yorug'lik chiqarish muammosini hal qiladi. Yuqoridagilar LED texnologiyasi bo'yicha tegishli bilimdir. Ishonamanki, ilm-fan va texnologiya rivojlanishi bilan,LED chiroqlarikelajakda yanada samaraliroq bo'ladi va ularning xizmat muddati sezilarli darajada yaxshilanadi, bu bizga ko'proq qulaylik keltiradi.


Xabar berish vaqti: 2024 yil 06-may