Принципы и процессы технологии светодиодных эпитаксиальных пластин

Из принципа работы светодиодов очевидно, что материалы эпитаксиальных пластин являются основным компонентом светодиодов.и напряжение вперед в значительной степени определяются эпитаксиальным материалом пластинкиТехнология и оборудование эпитаксиальных пластин имеют решающее значение для процесса производства.с металоорганическим химическим отложением паров (MOCVD) как основным методом выращивания тонкослойных однокристаллов соединений и сплавов III-V и II-VI группНиже приведены некоторые будущие тенденции в технологии светодиодных эпитаксиальных пластин.

1Улучшение двухэтапного процесса роста

В настоящее время коммерческое производство использует двухэтапный процесс роста, но количество подложки, которые могут быть загружены сразу ограничено.Машины, способные обрабатывать около 20 пластинок, все еще находятся в стадии разработки.Увеличение количества пластин часто приводит к недостаточной однородности эпитаксиальных пластин.Разработка технологии, позволяющей загружать в реакционную камеру сразу больше субстратов, что делает его более подходящим для крупномасштабного производства и сокращения затрат; во-вторых, высокоавтоматизированное и повторяемое одноволочковое оборудование.

2Технология гидридной паровой эпитаксии фазы (HVPE)

Эта технология позволяет быстро выращивать толстые пленки с низкой плотностью дислокации, которые могут служить субстратами для гомоэпитаксиального роста с помощью других методов.Фильмы GaN, отделенные от субстрата, могут стать альтернативой крупногабаритным однокристаллическим чипам GaNТем не менее, HVPE имеет недостатки, такие как сложность в точном контроле толщины пленки и коррозионный характер реакционных газов, которые препятствуют дальнейшему улучшению чистоты GaN.

Си-допированный HVPE-GaN

(a) Структура реактора HVPE-GaN с сидопированием; (b) изображение HVPE-GaN с сидопированием толщиной 800 мкм;

(c) Распределение концентрации свободного носителя по диаметру сидопированного HVPE-GaN

3Селективный эпитаксиальный рост или технология бокового эпитаксиального роста

Эта технология может еще больше уменьшить плотность вывих и улучшить качество кристаллов эпитаксиальных слоев GaN.Процесс включает в себя сначала отложение слоя GaN на подходящую подложку (сапфир или карбид кремния)Затем используются фотолитография и этинг-техники для создания окон GaN и полос маски.эпитаксиальный GaN сначала растет на окнах GaN, а затем простирается по бокам по полоскам SiO.

GaN-on-Sapphire вафля ZMSH

4Технология подвесной эпитаксии

Этот метод значительно уменьшает большое количество дефектов решетки в эпитаксиальных слоях, вызванных несовпадением решетки и тепла между подложкой и эпитаксиальным слоем,тем самым дальнейшее улучшение кристаллического качества эпитаксиальных слоев GaNПроцесс начинается с выращивания эпитаксиального слоя GaN на подходящей подложке (6H-SiC или Si) с использованием двухэтапного процесса.формирование чередующихся колонничных структур (GaN/буферный слой/субстрат) и траншейПоследующий эпитаксиальный рост GaN происходит подвешенным над траншеями, включая боковой эпитаксиальный рост от боковых стен первоначального эпитаксиального слоя GaN.Этот метод устраняет необходимость в маске, избегая контакта между GaN и материалами маски.

GaN-on-Silicon вафля ZMSH

5Разработка коротковолновых ультрафиолетовых светодиодных эпитаксиальных материалов

Это создает прочную основу для разработки УФ-трихроматических белых светодиодов на основе фосфора.обладающий более высокой световой эффективностью, чем используемый в настоящее время YAGСистема: CE, тем самым продвигая технологию белых светодиодов.

6Развитие технологии чипов мультиквантовых скважин (МКУ)

В чипах MQW различные примеси допируются во время роста светоизлучающего слоя для создания квантовых скважин с различными структурами.Рекомбинация фотонов, излучаемых из этих квантовых скважин, напрямую производит белый свет.Этот метод улучшает световую эффективность, снижает затраты и упрощает упаковку и управление цепью, хотя представляет большие технические проблемы.

7Развитие технологии "переработки фотонов"

В январе 1999 года японская компания Sumitomo разработала белый светодиод с использованием материала ZnSe.пленка излучает синий светПодобным образом, исследовательский центр фотоники в Бостонском университете в СШАпомещенный полупроводниковый композит AlInGaP на синий GaN-LED для генерации белого света.

8. Процесс эпитаксиальной пластины с светодиодным освещением

Подложка >> Структурный дизайн >> Рост буферного слоя >> Рост N-типового GaN-слоя >> Рост MQW светоизлучающего слоя >> Рост P-типового GaN-слоя >> Отжигание >> Испытания (фотолюминесценция,Рентген) >> Эпитаксиальная пластина

Эпитаксиальная вафель >> <подставка для масок No 80> и Изготовление масок >> Фотолитография >> Ионная гравировка >> Электрод N-типа (Осаждение, отжигание, гравировка) >> Электрод P-типа (Осаждение, отжигание, отжигание)Этировка) >> Разбивка на куски >> Сортировка и классификация чипов

В качестве профессионального поставщика в области технологии светодиодных эпитаксиальных пластин ZMSH предоставляет комплексные технические решения, включая эпитаксиальный рост MOCVD, подготовку толстой пленки HVPE,селективная эпитаксияМы поставляем ключевые материалы, такие как сапфировые/силиковые субстраты, эпитаксиальные пластины GaN, УФ-ЛЕД-материалы и вспомогательные маски.Оснащены полными оборудованием для обработки и испытаний вместе со зрелыми процессовыми системами, ZMSH предлагает услуги из одного места, начиная от выбора материалов и конструктивного проектирования до индивидуальной обработки,поддержка наших клиентов в достижении технологических инноваций и обновления продукции в области освещения дисплеев, УФ-приложения и другие смежные области.

GaN-on-SiC вафля ZMSH