Светофорларның эш принцибыннан күренгәнчә, эпитаксиаль вафин материал - LEDның төп компоненты. Чынлыкта, дулкын озынлыгы, яктылык, алга көчәнеш кебек төп оптоэлектрон параметрлар эпитаксиаль материал белән билгеләнә. Эпитаксиаль вафер технологиясе һәм җиһазлары җитештерү процессы өчен бик мөһим, металл-органик химик пар парламенты (MOCVD) III-V, II-VI кушылмаларның нечкә бер кристалл катламнарын һәм аларның эретмәләрен үстерүнең төп ысулы булып тора. Түбәндә LED эпитаксиаль вафер технологиясенең киләчәк тенденцияләре китерелгән.
1. Ике этаплы үсеш процессын камилләштерү
Хәзерге вакытта коммерция производствосы ике этаплы үсеш процессын куллана, ләкин берьюлы йөкләнә торган субстратлар саны чикләнгән. 6 вафинлы система җитлеккән булса да, 20 вафер белән эш итүче машиналар әле дә эшләнә. Ваферлар санын арттыру еш эпитаксиаль катламнарда бертөрле булмауга китерә. Киләчәк үсеш ике юнәлешкә юнәлтеләчәк:
- Бер реакция палатасында күбрәк субстратларны йөкләргә мөмкинлек бирүче технологияләр үстерү, аларны зур күләмле җитештерү һәм чыгымнарны киметү өчен кулайрак итә.
- Highlyгары автоматлаштырылган, кабатлана торган бер вафер җиһазны алга җибәрү.
2. Гидрид парларының фаза эпитаксы (HVPE) технологиясе
Бу технология түбән дислокация тыгызлыгы булган калын фильмнарның тиз үсүенә мөмкинлек бирә, алар башка ысуллар кулланып гомепитаксиаль үсеш өчен субстратлар булып хезмәт итә ала. Моннан тыш, субстраттан аерылган GaN фильмнары күпчелек GaN бер кристалл чипларына альтернатива булырга мөмкин. Ләкин, HVPE җитешсезлекләре бар, мәсәлән, калынлыкны контрольдә тоту авырлыгы һәм GaN материаль чисталыгын тагын да яхшыртуга комачаулый торган коррозив реакция газлары.
Si-doped HVPE-GaN
а) Si-doped HVPE-GaN реакторы структурасы; б) 800 мм калынлыктагы Si-doped HVPE-GaN рәсеме;
в) Si-doped HVPE-GaN диаметры буенча бушлай ташучы концентрациясен тарату
3. Сайланма эпитаксиаль үсеш яки эпитаксиаль үсеш технологиясе
Бу ысул дислокация тыгызлыгын тагын да киметергә һәм GaN эпитаксиаль катламнарының кристалл сыйфатын яхшыртырга мөмкин. Бу процесс үз эченә ала:
- GaN катламын тиешле субстратка (сапфир яки SiC) урнаштыру.
- Polгары поликристалл SiO₂ маска катламын урнаштыру.
- GaN тәрәзәләрен һәм SiO₂ маска полосаларын ясау өчен фотолитография һәм эфиринг куллану.Соңгы үсеш вакытында GaN башта тәрәзәләрдә вертикаль рәвештә үсә, аннары SiO₂ полосалары өстендә үсә.
XKH-ның GaN-on-Sapphire ваферы
4. Пендео-эпитакси технологиясе
Бу ысул субстрат һәм эпитаксиаль катлам арасындагы такталар һәм җылылык туры килмәү аркасында килеп чыккан такталар җитешсезлекләрен сизелерлек киметә, GaN кристалл сыйфатын тагын да күтәрә. Адымнар:
- Ике этаплы процесс ярдәмендә тиешле субстратта (6H-SiC яки Si) GaN эпитаксиаль катламын үстерү.
- Эпитаксиаль катламны субстратка кадәр сайлап алу, алмаш багана (GaN / буфер / субстрат) һәм окоп структураларын булдыру.
- Оригиналь GaN баганаларының тротуарларыннан сузылган өстәмә GaN катламнары үсә, окоп өстендә туктатылды.Маска кулланылмаганлыктан, бу GaN һәм маска материаллары арасындагы контакттан кача.
XKH's GaN-on-Кремний ваферы
5. Кыска дулкынлы UV LED эпитаксиаль материаллар үсеше
Бу UV-дулкынланган фосфор нигезендәге ак светофор өчен ныклы нигез сала. Күпчелек югары эффективлы фосфорлар UV нуры белән дулкынланырга мөмкин, хәзерге YAG: Ce системасына караганда яктырак эффективлык тәкъдим итә, шуның белән ак LED эшләвен алга җибәрә.
6. Күп квантлы кое (MQW) чип технологиясе
MQW структураларында төрле квант скважиналарын булдыру өчен яктылык чыгаручы катлам үскәндә төрле пычраклар допед. Бу скважиналардан чыгарылган фотоннарның рекомбинациясе турыдан-туры ак яктылык чыгара. Бу ысул якты эффективлыкны яхшырта, чыгымнарны киметә, төрү һәм схема белән идарә итүне гадиләштерә, гәрчә ул зур техник кыенлыклар тудырса да.
7. "Фотон эшкәртү" технологиясен үстерү
1999 елның гыйнварында Япониянең Sumitomo ZnSe материалы ярдәмендә ак LED эшләде. Технология ZnSe бер кристалл субстратында CdZnSe нечкә фильм үстерүне үз эченә ала. Электрлаштырылганда, фильм зәңгәр яктылык чыгара, ул ZnSe субстратлары белән үзара бәйләнештә сары яктылык чыгара, нәтиҗәдә ак яктылык барлыкка килә. Шулай ук, Бостон Университетының Фотоника Тикшеренү Centerзәге AlInGaP ярымүткәргеч кушылмасын зәңгәр GaN-LEDга ак яктылык чыгару өчен туплады.
8. LED эпитаксиаль вафер процессы агымы
① Эпитаксиаль вафер җитештерү:
Субстрат → Структур дизайн → Буфер катлам үсеше → N тибындагы GaN катламы үсеше → MQW яктылык чыгаручы катлам үсеше → P тибындагы GaN катламы үсеше → Аннальинг → Тестлау (фотолуминцензия, рентген) → Эпитаксиаль вафер
Ip Чип җитештерү:
Эпитаксиаль вафер → Маска дизайны һәм ясалышы → Фотолитография → Ион эфиры → N тибындагы электрод (чүпләү, аннальләштерү, эфирлау) → P тибындагы электрод (чүпләү, аннальлау, эфирлау) → Бәяләү → Чипны тикшерү һәм классификацияләү.
ZMSH's GaN-on-SiC ваферы
Пост вакыты: 25-25 июль