Miten LED-sirut valmistetaan?
Johdanto: Mikä on LED-siru? Mitkä ovat sen ominaisuudet? LED-sirun valmistuksen päätarkoituksena on valmistaa tehokkaita ja luotettavia matalaohmisia kontaktielektrodeja ja vastata suhteellisen pieneen jännitehäviöön kosketettavien materiaalien välillä ja tarjota painetyynyjä johtojen kiinnittämiseen samalla, kun se lähettää mahdollisimman paljon valoa. Kalvon ylitysprosessissa käytetään yleensä tyhjöhaihdutusmenetelmää. Korkeassa 4 Pa:n tyhjiössä materiaali sulatetaan vastuskuumennuksella tai elektronisuihkupommituksella, ja BZX79C18 muuttuu metallihöyryksi ja kerrostuu puolijohdemateriaalin pinnalle alhaisessa paineessa.
Mikä on LED-siru? Mitkä ovat sen ominaisuudet? LED-sirun valmistuksen tarkoituksena on pääasiassa valmistaa tehokkaita ja luotettavia matalaohmisia kontaktielektrodeja, ja se pystyy vastaamaan suhteellisen pieneen jännitehäviöön kosketuksiin joutuvien materiaalien välillä ja tarjoamaan painetyynyjä johtojen liittämiseen. Ota mahdollisimman paljon valoa ulos. Kalvon ylitysprosessissa käytetään yleensä tyhjöhaihdutusmenetelmää. Korkeassa 4 Pa:n tyhjiössä materiaali sulatetaan vastuskuumennuksella tai elektronisuihkupommituksella, ja BZX79C18 muuttuu metallihöyryksi ja kerrostuu puolijohdemateriaalin pinnalle alhaisessa paineessa.
Yleisesti käytettyjä P-tyypin kosketusmetalleja ovat metalliseokset, kuten AuBe ja AuZn, ja N-puolen kosketusmetalleissa käytetään usein AuGeNi-seoksia. Päällystyksen jälkeen muodostuvan metalliseoskerroksen tulee myös paljastaa mahdollisimman paljon valoa emittoivaa aluetta fotolitografiaprosessin kautta, jotta jäljelle jäävä seoskerros voi täyttää tehokkaiden ja luotettavien matalaohmisen kontaktielektrodien ja sidoslankatyynyjen vaatimukset. Kun fotolitografiaprosessi on valmis, tarvitaan seostusprosessi, ja seostus suoritetaan yleensä H2:n tai N2:n suojassa. Lejeerausajan ja -lämpötilan määräävät yleensä tekijät, kuten puolijohdemateriaalin ominaisuudet ja seostusuunin muoto. Tietenkin, jos siruelektrodiprosessi, kuten sininen ja vihreä, on monimutkaisempi, on tarpeen lisätä passivointikalvon kasvua, plasmaetsausprosessia jne.
Millä prosesseilla on LED-sirun valmistusprosessissa suurempi vaikutus sen optoelektronisiin ominaisuuksiin?
Yleisesti ottaen sen jälkeen, kun LED-epitaksituotannon valmistuminen on saatu päätökseen, sen tärkeimmät sähköiset ominaisuudet on viimeistelty, eikä siruvalmistus muuta sen ytimen luonnetta, mutta sopimattomat olosuhteet pinnoitus- ja seostusprosessin aikana aiheuttavat joidenkin sähköisten parametrien huononemisen. Esimerkiksi, jos seostuslämpötila on liian alhainen tai liian korkea, se aiheuttaa huonon ohmisen kontaktin. Huono ohminen kosketus on suurin syy suureen eteenpäin suuntautuvaan jännitehäviöön VF siruvalmistuksessa. Leikkauksen jälkeen, jos sirun reunaan suoritetaan syövytysprosessi, se auttaa parantamaan sirun käänteistä vuotoa. Tämä johtuu siitä, että timanttihiomalaikan terällä leikkaamisen jälkeen lastun reunaan jää enemmän roskia ja jauhetta. Jos nämä tarttuvat LED-sirun PN-liittimeen, se aiheuttaa vuotoa ja jopa rikkoutumisen. Lisäksi, jos sirun pinnalla olevaa fotoresistiä ei irroteta puhtaasti, se aiheuttaa vaikeuksia etupuolen langanliittämisessä ja virtuaalihitsauksessa. Jos se on takaosa, se aiheuttaa myös korkean jännitteen pudotuksen. Hakkeen valmistusprosessissa valon voimakkuutta voidaan parantaa karhentamalla pintaa ja jakamalla se käänteiseksi puolisuunnikkaan muotoiseksi rakenteeksi.
Miksi LED-sirut jaetaan erikokoisiin? Mitkä ovat koon vaikutukset LEDien valosähköiseen suorituskykyyn?
LED-sirujen koko voidaan jakaa tehon mukaan pienitehoisiin siruihin, keskitehoisiin siruihin ja suuritehoisiin siruihin. Asiakkaiden vaatimusten mukaan se voidaan jakaa yksiputkitasoon, digitaaliseen tasoon, pistematriisitasoon ja koristevalaistukseen ja muihin luokkiin. Mitä tulee sirun erityiseen kokoon, se riippuu eri siruvalmistajien todellisesta tuotantotasosta, eikä erityisiä vaatimuksia ole. Niin kauan kuin prosessi on ohi, pieni siru voi lisätä yksikön tehoa ja vähentää kustannuksia, eikä optoelektroninen suorituskyky muutu olennaisesti. Sirun käyttämä virta on itse asiassa suhteessa sirun läpi kulkevaan virrantiheyteen. Pieni siru käyttää pientä virtaa ja suuri siru käyttää suurta virtaa. Niiden yksikkövirrantiheydet ovat periaatteessa samat. Ottaen huomioon, että lämmön hajoaminen on suurin ongelma suurella virralla, sen valotehokkuus on pienempi kuin pienen virran. Toisaalta, kun pinta-ala kasvaa, sirun bulkkivastus pienenee, joten myötäsuuntainen jännite pienenee.
Millä sirujen alueella suuret LED-sirut yleensä viittaavat? Miksi?
Valkoiseen valoon käytettyjä suuritehoisia LED-siruja on markkinoilla yleensä noin 40 miljoonaa. Ns. suuritehoisten sirujen käyttämä teho viittaa yleensä yli 1 W:n sähkötehoon. Koska kvanttihyötysuhde on yleensä alle 20 prosenttia, suurin osa sähköenergiasta muunnetaan lämpöenergiaksi, joten suuritehoisten sirujen lämmönpoisto on erittäin tärkeää, ja sirulla on oltava suurempi alue.
Mitkä ovat sirutekniikan ja prosessointilaitteiden vaatimukset GaN-epitaksiaalisten materiaalien valmistuksessa verrattuna GaP-, GaAs-, InGaAlP-materiaaliin? Miksi?
Tavallisten LED-punakeltaisten sirujen ja kirkkaiden kvaternääristen punakeltaisten sirujen substraatit on valmistettu yhdistepuolijohdemateriaaleista, kuten GaP ja GaAs, joista voidaan yleensä valmistaa N-tyypin substraatteja. Märkäprosessia käytetään fotolitografiaan, jonka jälkeen lastut leikataan lastuiksi hiomalaikan terällä. GaN-materiaalin sinivihreä siru käyttää safiirialustaa. Koska safiirisubstraatti on eristävä, sitä ei voida käyttää LEDin napana. On välttämätöntä tehdä kaksi P/N-elektrodia epitaksiaaliseen pintaan kuivaetsausprosessilla samanaikaisesti. Myös jonkin passivointiprosessin kautta. Koska safiiri on niin kovaa, sitä on vaikea leikata timanttipyörän terällä. Sen prosessi on yleensä monimutkaisempi kuin GaP- ja GaAs-materiaaleista valmistetut LEDit.
Mikä on "läpinäkyvän elektrodin" sirun rakenne ja sen ominaisuudet?
Ns. läpinäkyvän elektrodin on kyettävä johtamaan sähköä, ja toinen on kyettävä läpäisemään valoa. Tätä materiaalia käytetään nyt laajemmin nestekidetuotantoprosessissa, sen nimi on indiumtinaoksidi, englanninkielinen lyhenne ITO, mutta sitä ei voi käyttää tyynynä. Valmistettaessa tulee ensin tehdä ohmiset elektrodit sirun pinnalle, sitten pinta peittää kerroksella ITO:ta ja sitten pinnoittaa kerros tyynyjä ITO:n pinnalle. Tällä tavalla johdosta tuleva virta jakautuu tasaisesti jokaiselle ohmiselle kontaktielektrodille ITO-kerroksen läpi. Samaan aikaan, koska ITO:n taitekerroin on ilman ja epitaksiaalisen materiaalin taitekertoimen välillä, valon ulostulokulmaa voidaan suurentaa ja valovirtaa voidaan myös lisätä.
Mikä on puolijohdevalaistuksen siruteknologian kehityksen valtavirta?
Puolijohde-LED-teknologian kehittyessä sen sovellukset myös valaistuksen alalla lisääntyvät, erityisesti valkoisten LEDien ilmaantuminen, josta on tullut kuuma piste puolijohdevalaistuksessa. Avainlastuja ja pakkaustekniikoita on kuitenkin vielä parannettava, ja siruja on kehitettävä kohti suurta tehoa, korkeaa valotehokkuutta ja alhaisempaa lämmönkestävyyttä. Tehon lisääminen tarkoittaa, että sirun käyttämä virta kasvaa. Suorempi tapa on kasvattaa sirun kokoa. Nyt yleiset suuritehoiset sirut ovat noin 1 mm × 1 mm ja virta on 350 mA. Virran lisääntymisen vuoksi lämmön haihtumisen ongelmasta on tullut. Suurin ongelma on nyt pohjimmiltaan ratkaistu flip chip -menetelmällä. LED-tekniikan kehittymisen myötä sen soveltaminen valaistusalalla kohtaa ennennäkemättömiä mahdollisuuksia ja haasteita.
Mikä on "flip chip? Miten se on rakennettu? Mitä etuja on?
Siniset LEDit käyttävät yleensä Al2O3-substraatteja. Al2O3-substraateilla on korkea kovuus ja alhainen lämmönjohtavuus ja sähkönjohtavuus. Jos käytetään positiivista rakennetta, se tuo toisaalta antistaattisia ongelmia. tärkeämpää asiaa. Samaan aikaan, koska etuelektrodi osoittaa ylöspäin, osa valosta tukkeutuu ja valotehokkuus heikkenee. Tehokkaat siniset LEDit voivat saada tehokkaamman valontuoton flip-chip-tekniikan avulla kuin perinteinen pakkaustekniikka.
Nykyinen flip-chip-rakennemenetelmä on valmistaa ensin suurikokoinen sininen LED-siru eutektiseen hitsaukseen soveltuvilla elektrodeilla ja samalla valmistaa sinisen LED-sirun vastaavaa hieman suurempi piisubstraatti ja valmistaa kultaa eutektiseen hitsaukseen. hitsaamalla siihen. Johtava kerros ja lyijylankakerros (ultraääninen kultalankapalloliitoskohta). Sitten suuritehoinen sininen LED-siru ja piisubstraatti hitsataan yhteen eutektisella hitsauslaitteella.
Tämän rakenteen ominaisuus on, että epitaksiaalinen kerros on suorassa kosketuksessa piisubstraatin kanssa, ja piisubstraatin lämpövastus on paljon pienempi kuin safiirialustan, joten lämmön haihtumisen ongelma on ratkaistu hyvin. Koska safiirisubstraatti on ylöspäin flip-chip-leikkauksen jälkeen, siitä tulee valoa emittoiva pinta ja safiiri on läpinäkyvää, joten myös valoa emittoiva ongelma on ratkaistu. Yllä oleva on asianmukaista tietämystä LED-tekniikasta. Uskon, että tieteen ja teknologian kehityksen myötä tulevaisuuden LED-valot tulevat entistä tehokkaammiksi ja käyttöikä paranee huomattavasti, mikä tuo meille enemmän käyttömukavuutta.
