LED чипийг хэрхэн үйлдвэрлэдэг вэ?

LED чип гэж юу вэ? Тэгэхээр түүний онцлог юу вэ? LED чип үйлдвэрлэх нь голчлон контактын материалын хоорондох харьцангуй бага хүчдэлийн уналтыг хангаж, аль болох их гэрэл ялгаруулахын зэрэгцээ гагнуурын дэвсгэрээр хангах үр дүнтэй, найдвартай бага омик контакт электродуудыг үйлдвэрлэхэд чиглэгддэг. Кино дамжуулах процесс нь ерөнхийдөө вакуум ууршуулах аргыг ашигладаг. 4Па өндөр вакуумд материалыг эсэргүүцлийн халаалт эсвэл электрон цацрагт бөмбөгдөлтөөр халаах аргаар хайлуулж, BZX79C18 нь металлын уур болж хувирч, нам даралтын дор хагас дамжуулагч материалын гадаргуу дээр хадгалагддаг.
Түгээмэл хэрэглэгддэг P хэлбэрийн контакт металлд AuBe, AuZn зэрэг хайлш ордог бол N талын контакт металл нь ихэвчлэн AuGeNi хайлшаар хийгдсэн байдаг. Бүрхүүлсний дараа үүссэн хайлшны давхарга нь гэрэл ялгаруулах хэсгийг фотолитографийн технологиор аль болох ихээр ил гаргах шаардлагатай бөгөөд ингэснээр үлдсэн хайлш давхарга нь үр дүнтэй, найдвартай бага ohmic контакт электрод болон гагнуурын утас дэвсгэрийн шаардлагыг хангаж чадна. Фотолитографийн процесс дууссаны дараа хайлшлах процессыг ихэвчлэн H2 эсвэл N2-ийн хамгаалалт дор явуулдаг. Хайлш хийх хугацаа, температурыг ихэвчлэн хагас дамжуулагч материалын шинж чанар, хайлшны зуухны хэлбэр зэрэг хүчин зүйлээр тодорхойлдог. Мэдээжийн хэрэг, хэрэв цэнхэр-ногоон чипсэд зориулсан электродын процесс нь илүү төвөгтэй бол идэвхгүй хальсны өсөлт, плазмын сийлбэрийн процессыг нэмэх шаардлагатай.

LED чипийг үйлдвэрлэх явцад ямар процессууд нь оптоэлектроникийн гүйцэтгэлд чухал нөлөө үзүүлдэг вэ?
Ерөнхийдөө LED эпитаксиаль үйлдвэрлэл дууссаны дараа түүний үндсэн цахилгаан шинж чанарууд нь эцэслэн шийдэгдсэн бөгөөд чип үйлдвэрлэх нь үндсэн шинж чанараа өөрчилдөггүй. Гэсэн хэдий ч бүрэх, хайлшлах явцад зохисгүй нөхцөл байдал нь зарим муу цахилгаан параметрүүдийг үүсгэдэг. Жишээ нь, бага эсвэл өндөр хайлшийн температур нь муу ohmic контактыг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь чип үйлдвэрлэхэд VF өндөр урагшлах хүчдэлийн уналтын гол шалтгаан болдог. Зүссэний дараа чипний ирмэг дээр зарим зэврэлтийн процессыг гүйцэтгэх нь чипийн урвуу нэвчилтийг сайжруулахад тустай. Учир нь алмаазан нунтаглагч дугуйны ирээр зүссэний дараа чипний ирмэг дээр их хэмжээний хог хаягдал нунтаг үлдэх болно. Хэрэв эдгээр тоосонцор LED чипийн PN уулзварт наалдвал цахилгааны алдагдал, бүр эвдрэлд хүргэдэг. Нэмж дурдахад, чипний гадаргуу дээрх фоторезистийг цэвэрхэн хуулж аваагүй бол энэ нь хүндрэл учруулж, урд талын гагнуурын шугамын виртуал гагнах болно. Хэрэв энэ нь нуруун дээр байгаа бол энэ нь мөн өндөр даралтын уналтад хүргэдэг. Чип үйлдвэрлэх явцад гадаргууг барзгар болгох, урвуу трапец хэлбэрийн бүтэц болгон зүсэх зэрэг аргууд нь гэрлийн эрчмийг нэмэгдүүлдэг.

LED чипүүд яагаад өөр өөр хэмжээтэй хуваагддаг вэ? Хэмжээ нь LED-ийн фотоэлектрик гүйцэтгэлд ямар нөлөө үзүүлдэг вэ?
LED чипийн хэмжээг хүч чадлаар нь бага чадлын чип, дунд чадлын чип, өндөр чадлын чип гэж хувааж болно. Хэрэглэгчийн шаардлагын дагуу нэг хоолойт түвшин, дижитал түвшин, матрицын түвшин, гоёл чимэглэлийн гэрэлтүүлэг зэрэг ангилалд хуваагдана. Чипийн тодорхой хэмжээний хувьд энэ нь янз бүрийн чип үйлдвэрлэгчдийн бодит үйлдвэрлэлийн түвшингээс хамаардаг бөгөөд тодорхой шаардлага байхгүй. Үйл явц нь стандартад нийцсэн тохиолдолд жижиг чипүүд нь нэгжийн гаралтыг нэмэгдүүлж, зардлыг бууруулах боломжтой бөгөөд оптоэлектроникийн гүйцэтгэлд үндсэн өөрчлөлт гарахгүй. Чипийн ашигладаг гүйдэл нь үнэндээ түүгээр урсаж буй гүйдлийн нягттай холбоотой юм. Жижиг чип нь бага гүйдэл зарцуулдаг бол том чип нь илүү их гүйдэл хэрэглэдэг. Тэдний нэгжийн гүйдлийн нягт нь үндсэндээ ижил байна. Өндөр гүйдлийн үед дулааны алдагдал нь гол асуудал гэдгийг харгалзан үзвэл түүний гэрэлтүүлгийн үр ашиг нь бага гүйдэлтэй харьцуулахад бага байдаг. Нөгөө талаас, талбай ихсэх тусам чипийн биеийн эсэргүүцэл буурч, улмаар шууд дамжуулалтын хүчдэл буурах болно.

LED өндөр хүчин чадалтай чипүүдийн ердийн талбай юу вэ? Яагаад?
Цагаан гэрэлд ашигладаг LED өндөр хүчин чадалтай чипүүд зах зээл дээр ерөнхийдөө 40 миль орчим байдаг бөгөөд өндөр хүчин чадалтай чипүүдийн эрчим хүчний хэрэглээ нь ерөнхийдөө 1 Вт-аас дээш цахилгаан эрчим хүчийг хэлдэг. Квантын үр ашиг нь ерөнхийдөө 20% -иас бага байдаг тул ихэнх цахилгаан энерги нь дулааны энерги болж хувирдаг тул өндөр хүчин чадалтай чипүүдийн дулаан ялгаруулалт нь маш чухал бөгөөд чип нь том талбайтай байхыг шаарддаг.

GaP, GaAs, InGaAlP-тай харьцуулахад GaN эпитаксиаль материал үйлдвэрлэх чип процесс болон боловсруулах тоног төхөөрөмжид тавигдах өөр шаардлага юу вэ? Яагаад?
Энгийн LED улаан, шар чип, өндөр тод дөрвөлжин улаан, шар чипүүдийн субстратууд нь GaP, GaAs зэрэг нийлмэл хагас дамжуулагч материалаар хийгдсэн бөгөөд ерөнхийдөө N төрлийн субстрат хийж болно. Нойтон процессыг фотолитографид ашигладаг бөгөөд дараа нь алмааз нунтаглах дугуйны ирийг чипс болгон хуваахад ашигладаг. GaN материалаар хийсэн цэнхэр ногоон чип нь индранил субстратыг ашигладаг. Индранил субстратын тусгаарлагч шинж чанараас шалтгаалан үүнийг LED-ийн нэг электрод болгон ашиглах боломжгүй. Тиймээс P/N электродыг хоёуланг нь хуурай сийлбэрлэх процессоор эпитаксиаль гадаргуу дээр нэгэн зэрэг хийх ёстой бөгөөд зарим идэвхгүйжүүлэх процессуудыг хийх ёстой. Индранил нь хатуулагтай тул алмаазан нунтаглах дугуйны ирээр чипс болгон хуваахад хэцүү байдаг. Үүнийг үйлдвэрлэх үйл явц нь ерөнхийдөө GaP эсвэл GaAs материалаар хийсэн LED-ээс илүү төвөгтэй бөгөөд төвөгтэй байдаг.

"Ил тод электрод" чип нь ямар бүтэц, шинж чанартай вэ?
Ил тод гэж нэрлэгддэг электрод нь дамжуулагч, ил тод байх ёстой. Энэ материалыг одоо шингэн болор үйлдвэрлэх процесст өргөн ашиглаж байгаа бөгөөд нэр нь ITO гэж товчилсон индий цагаан тугалганы исэл боловч гагнуурын дэвсгэр болгон ашиглах боломжгүй юм. Хийхдээ эхлээд чипний гадаргуу дээр омик электрод хийж, дараа нь гадаргууг ITO давхаргаар хучиж, ITO гадаргуу дээр гагнуурын дэвсгэр давхарлана. Ийм байдлаар хар тугалганаас бууж буй гүйдэл нь ITO давхаргаар дамждаг омик контакт электрод бүрт жигд тархдаг. Үүний зэрэгцээ, ITO нь хугарлын илтгэгч нь агаар ба эпитаксиаль материалын хооронд байдаг тул гэрлийн ялгаралтын өнцөг болон гэрлийн урсгалыг нэмэгдүүлэх боломжтой.

Хагас дамжуулагч гэрэлтүүлгийн чип технологийн үндсэн хөгжил юу вэ?
Хагас дамжуулагч LED технологи хөгжихийн хэрээр гэрэлтүүлгийн салбарт түүний хэрэглээ нэмэгдэж, ялангуяа цагаан LED гарч ирэх нь хагас дамжуулагч гэрэлтүүлгийн халуун сэдэв болж байна. Гэсэн хэдий ч гол чип, сав баглаа боодлын технологийг сайжруулах шаардлагатай хэвээр байгаа бөгөөд чипийн хувьд бид өндөр хүч чадал, өндөр гэрлийн үр ашиг, дулааны эсэргүүцлийг бууруулах чиглэлээр хөгжүүлэх шаардлагатай байна. Эрчим хүчийг нэмэгдүүлэх нь чипийн хэрэглэж буй гүйдлийг нэмэгдүүлэх гэсэн үг бөгөөд илүү шууд арга бол чипийн хэмжээг нэмэгдүүлэх явдал юм. Түгээмэл хэрэглэгддэг өндөр хүчин чадалтай чипүүд нь ойролцоогоор 1 мм × 1 мм, гүйдэл нь 350 мА байна. Одоогийн хэрэглээ нэмэгдэж байгаатай холбоотойгоор дулааны алдагдал нь чухал асуудал болж, одоо энэ асуудлыг үндсэндээ чип хувиргах аргаар шийдэж байна. LED технологийг хөгжүүлснээр гэрэлтүүлгийн салбарт ашиглах нь урьд өмнө хэзээ ч байгаагүй боломж, сорилтуудтай тулгарах болно.

"Флип чип" гэж юу вэ? Түүний бүтэц нь юу вэ? Түүний давуу тал юу вэ?
Цэнхэр LED нь ихэвчлэн өндөр хатуулагтай, бага дулаан, цахилгаан дамжуулах чадвартай Al2O3 субстратыг ашигладаг. Хэрэв эерэг бүтэц ашиглавал энэ нь нэг талаас статикийн эсрэг асуудлуудыг авчрах бөгөөд нөгөө талаас дулааны алдагдал нь өнөөгийн өндөр нөхцөлд гол асуудал болно. Үүний зэрэгцээ, эерэг электрод дээшээ харсан тул гэрлийн нэг хэсэг хаагдаж, гэрлийн үр ашиг буурна. Өндөр хүчин чадалтай цэнхэр LED нь уламжлалт сав баглаа боодлын технологитой харьцуулахад чип хувиргах технологиор илүү үр дүнтэй гэрлийн гаралтыг бий болгож чадна.
Урвуутай бүтцийн үндсэн арга бол эхлээд том хэмжээтэй цэнхэр LED чипийг тохиромжтой эвтектик гагнуурын электродоор бэлтгэж, цэнхэр LED чипээс арай том цахиурын субстрат бэлтгэж, дараа нь алтаар дамжуулагч давхарга хийж, утас гаргах явдал юм. давхарга (хэт авианы алтан утас бөмбөлөг гагнуурын холбоос) дээр эвтектик гагнах зориулалттай. Дараа нь өндөр хүчин чадалтай цэнхэр LED чипийг эвтектик гагнуурын төхөөрөмж ашиглан цахиурын субстратад гагнана.
Энэ бүтцийн онцлог нь эпитаксиаль давхарга нь цахиурын субстраттай шууд холбогддог бөгөөд цахиурын субстратын дулааны эсэргүүцэл нь индранил субстратаас хамаагүй бага байдаг тул дулаан ялгаруулах асуудал сайн шийдэгддэг. Урвуутай индранил субстрат нь дээшээ харсан тул энэ нь гэрэл ялгаруулах гадаргуу болж, индранил нь тунгалаг байдаг тул гэрлийн ялгаруулалтын асуудлыг шийддэг. Дээрх нь LED технологийн холбогдох мэдлэг юм. Шинжлэх ухаан, технологийн хөгжлийг дагаад ирээдүйн LED гэрлүүд нь илүү үр ашигтай болж, ашиглалтын хугацаа нь ихээхэн сайжирч, бидэнд илүү тав тухтай байдлыг бий болгоно гэдэгт бид итгэдэг.


Шуудангийн цаг: 2024 оны 9-р сарын 25-ны хооронд