Princípios e processos da tecnologia de wafer epitaxial LED

A partir do princípio de funcionamento dos LEDs, é evidente que os materiais de wafer epitaxial são o componente central dos LEDs.e tensão para a frente são em grande parte determinados pelo material da bolacha epitaxialA tecnologia e os equipamentos de wafer epitaxial são fundamentais para o processo de fabrico,com a Depensação Química em Vapor Metal-Orgânico (MOCVD) sendo o método principal para o cultivo de cristais únicos de camada fina de compostos e ligas dos grupos III-V e II-VIAbaixo estão algumas tendências futuras na tecnologia de wafer epitaxial LED.

1Melhoria do processo de crescimento em duas etapas

Atualmente, a produção comercial emprega um processo de crescimento em duas etapas, mas o número de substratos que podem ser carregados de uma só vez é limitado.máquinas capazes de lidar com cerca de 20 wafers ainda estão em desenvolvimentoO aumento do número de wafers leva frequentemente a uma uniformidade insuficiente nas wafers epitaxial.Desenvolver uma tecnologia que permita carregar mais substratos na câmara de reação de uma só vez, tornando-o mais adequado para a produção em larga escala e redução de custos; segundo, equipamento de uma única wafer altamente automatizado e repetível.

2Tecnologia de epitaxia da fase de vapor de hidruro (HVPE)

Esta tecnologia permite o rápido crescimento de películas grossas com baixa densidade de deslocação, que podem servir de substratos para o crescimento homoepitaxial utilizando outros métodos.Os filmes de GaN separados do substrato podem tornar-se alternativas aos chips de GaN de cristal único a granelNo entanto, o HVPE tem desvantagens, tais como a dificuldade de controlar com precisão a espessura da película e a natureza corrosiva dos gases de reação, que impedem melhorias adicionais na pureza do material GaN.

HVPE-GaN dopado com Si

(a) Estrutura do reator HVPE-GaN dopado com Si; (b) Imagem de HVPE-GaN dopado com Si de 800 μm de espessura;

(c) Distribuição da concentração do transportador livre ao longo do diâmetro do HVPE-GaN dopado com Si

3Tecnologia de crescimento epitaxial seletivo ou de crescimento epitaxial lateral

Esta tecnologia pode reduzir ainda mais a densidade de deslocamento e melhorar a qualidade cristalina das camadas epitaxiais de GaN.O processo envolve primeiro depositar uma camada de GaN num substrato adequado (safir ou carburo de silício)A fotolitografia e as técnicas de gravação são então usadas para criar janelas de GaN e tiras de máscara.o GaN epitaxial cresce primeiro nas janelas de GaN e depois se estende lateralmente sobre as tiras de SiO.

Wafer GaN-on-Sapphire da ZMSH

4Tecnologia pendente-epitaxia

Este método reduz significativamente o grande número de defeitos da malha nas camadas epitaxial causados pela incompatibilidade entre a malha e o calor entre o substrato e a camada epitaxial,melhorando ainda mais a qualidade cristalina das camadas epitaxiais de GaNO processo começa com o crescimento de uma camada epitaxial de GaN em um substrato adequado (6H-SiC ou Si) usando um processo de duas etapas.Formação de estruturas e trincheiras de colunas alternadas (GaN/camada tampão/substrato)O crescimento epitaxial de GaN subsequente ocorre suspenso acima das trincheiras, envolvendo crescimento epitaxial lateral das paredes laterais da camada epitaxial original de GaN.Este método elimina a necessidade de uma máscara, evitando o contacto entre o GaN e os materiais das máscaras.

Wafer de GaN em Silício da ZMSH

5Desenvolvimento de materiais epitaxial UV LED de comprimento de onda curto

Este facto estabelece uma base sólida para o desenvolvimento de LEDs brancos tricromáticos UV baseados em fósforo.que oferece uma eficiência luminosa superior à dos YAG atualmente utilizadosO sistema: CE, avançando assim a tecnologia LED branca.

6Desenvolvimento da tecnologia de chips de poço multi-quântico (MQW)

Em chips MQW, diferentes impurezas são dopadas durante o crescimento da camada emissora de luz para criar poços quânticos com estruturas variáveis.A recombinação de fótons emitidos por estes poços quânticos produz diretamente luz brancaEste método melhora a eficiência luminosa, reduz os custos e simplifica a embalagem e o controlo dos circuitos, embora apresente maiores desafios técnicos.

7Desenvolvimento da tecnologia de "reciclagem de fótons"

Em janeiro de 1999, a japonesa Sumitomo desenvolveu um LED branco usando material ZnSe.O filme emite luz azul, que interage com o substrato ZnSe para produzir luz amarela complementar, resultando em luz branca.colocado um composto de semicondutores AlInGaP num GaN-LED azul para gerar luz branca.

8. Processo de Wafer Epitaxial LED

Substrato >> Design estrutural >> Crescimento da camada tampão >> Crescimento da camada GaN de tipo N >> Crescimento da camada emissora de luz MQW >> Crescimento da camada GaN de tipo P >> Requeijão >> Teste (fotoluminescência,Radiografia) >> Wafer epitaxial

Wafer epitaxial >> e Fabricação de máscara >> Fotolitografia >> Ionografia >> Eletrodo de tipo N (deposição, recozimento, recozimento) >> Eletrodo de tipo P (deposição, recozimento, recozimento)Gravação) >> Dicionário >> Seleção e classificação de chips

Como fornecedor profissional no campo da tecnologia de wafer epitaxial LED, a ZMSH fornece soluções técnicas abrangentes, incluindo o crescimento epitaxial MOCVD, a preparação de filme espesso HVPE,epitaxia seletivaFornecemos materiais-chave como substratos de safira/SiC, wafers epitaxial GaN, materiais de LED UV e máscaras de suporte.Equipado com instalações completas de processamento e ensaio, juntamente com sistemas de processo maduros, a ZMSH oferece serviços únicos que vão desde a selecção de materiais e a concepção estrutural até ao processamento personalizado,apoiar os nossos clientes na realização de inovações tecnológicas e melhorias de produtos na iluminação de ecrãs, aplicações UV e outros campos relacionados.

Wafer de GaN em SiC da ZMSH