Mabaadi'da Farsamada iyo Habraacyada Waferada Epitaxial-ka ee LED-ka

Marka laga eego mabda'a shaqada ee LED-yada, waxaa cad in walaxda wafer-ka epitaxial ay tahay qaybta ugu muhiimsan ee LED-ka. Xaqiiqdii, xuduudaha muhiimka ah ee optoelectronic sida hirarka, dhalaalka, iyo danab-wadaha hore waxaa inta badan go'aamiya walaxda epitaxial-ka. Tiknoolajiyada iyo qalabka wafer-ka Epitaxial-ka ayaa muhiim u ah habka wax soo saarka, iyadoo Birta-Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) ay tahay habka ugu muhiimsan ee lagu kobcin karo lakabyada khafiifka ah ee hal-kristaalka ah ee isku-dhafka III-V, II-VI, iyo walxaha ay ka kooban yihiin. Hoos waxaa ku yaal isbeddellada mustaqbalka ee tignoolajiyada wafer-ka epitaxial-ka LED.

1. Hagaajinta Geedi socodka Kobaca Laba-Tallaabo ah

Waqtigan xaadirka ah, wax soo saarka ganacsigu wuxuu adeegsadaa hab koritaan laba tallaabo ah, laakiin tirada substrates-ka ee isla markiiba la rari karo waa xaddidan tahay. In kasta oo nidaamyada 6-wafer ay bislaadeen, mashiinnada maamula qiyaastii 20 wafer ayaa weli ku jira horumarinta. Kordhinta tirada wafer-yada badanaa waxay horseeddaa isku midnimo aan ku filnayn lakabka epitaxial. Horumarka mustaqbalka wuxuu diiradda saari doonaa laba jiho:

• Horumarinta teknoolojiyada u oggolaanaysa in lagu raro substrate badan hal qol falgal ah, taasoo ka dhigaysa kuwo ku habboon wax soo saarka baaxadda weyn iyo dhimista kharashka.
• Horumarinta qalabka hal-wafer-ka ah ee aadka u otomaatiga ah, ee soo noqnoqonaya.

2. Tiknoolajiyadda Wajiga Uumiga ee Hydride Epitaxy (HVPE)

Tiknoolajiyaddani waxay suurtogal ka dhigaysaa koritaanka degdega ah ee filimada qaro weyn oo leh cufnaanta kala-baxa oo hooseeya, taas oo u adeegi karta substrates koritaanka homoepitaxial iyadoo la adeegsanayo habab kale. Intaa waxaa dheer, filimada GaN ee laga soocay substrate-ka ayaa laga yaabaa inay noqdaan beddel u ah jajabyada hal-kiristaalka ah ee GaN ee badan. Si kastaba ha ahaatee, HVPE waxay leedahay cillado, sida adkaanta xakamaynta dhumucda saxda ah iyo gaasaska falcelinta ee daxalka ah ee carqaladeeya horumarinta dheeraadka ah ee daahirnimada agabka GaN.

HVPE-GaN oo lagu daadiyo Si-doked

(a) Qaab-dhismeedka fal-galka HVPE-GaN ee Si-doped ah; (b) Sawirka 800 μm- dhumucda HVPE-GaN ee Si-doped ah;

(c) Qaybinta xoogga sideyaasha bilaashka ah ee dhexroorka HVPE-GaN ee Si-doped ah

3. Kobaca Epitaxial ee Xulashada ah ama Tiknoolajiyada Kobaca Epitaxial ee Dhinaca

Farsamadani waxay si dheeraad ah u yareyn kartaa cufnaanta kala-baxa waxayna hagaajin kartaa tayada kiristaalka ee lakabka epitaxial ee GaN. Hawshu waxay ku lug leedahay:

• Ku dhejinta lakabka GaN substrate ku habboon (sapphire ama SiC).
• Dusha sare ku rid lakab maaskaro oo polycrystalline SiO₂ ah.
• Adeegsiga sawir-qaadista iyo sawir-qaadista si loo sameeyo daaqadaha GaN iyo xariijimaha maaskarada ee SiO₂.Inta lagu jiro koritaanka xiga, GaN marka hore si toosan ayay ugu kortaa daaqadaha ka dibna dhinaca dambe ayay uga kortaa xariijimaha SiO₂.

Waferka GaN-on-Sapphire ee XKH

4. Tiknoolajiyadda Pendeo-Epitaxy

Habkani wuxuu si weyn u yareynayaa cilladaha shabagga ee ay sababaan shabagga iyo is-waafaqla'aanta kulaylka ee u dhexeeya substrate-ka iyo lakabka epitaxial, taasoo sii xoojineysa tayada kiristaalka GaN. Tallaabooyinka waxaa ka mid ah:

• Korinta lakabka epitaxial ee GaN substrate ku habboon (6H-SiC ama Si) iyadoo la adeegsanayo hab laba-tallaabo ah.
• Samaynta xoqid xulasho ah oo lakabka epitaxial ah ilaa substrate-ka, iyadoo la abuurayo tiir beddel ah (GaN/buffer/substrate) iyo qaab-dhismeedyo godad ah.
• Korinta lakabyo dheeraad ah oo GaN ah, kuwaas oo si dhinac ah uga fidsan dhinacyada tiirarka GaN ee asalka ah, oo ka laalaaday godadka.Maadaama aan la isticmaalin maaskaro, tani waxay ka hortageysaa taabashada walxaha GaN iyo maaskaro.

Wafer-ka GaN-on-Silicon ee XKH

5. Horumarinta Qalabka Epitaxial-ka ee UV LED ee Mowjadaha Gaaban

Tani waxay saldhig adag u tahay LED-yada cad ee ku salaysan fosfooraska ee UV-ku kacsan. Fosfooraska waxtarka sare leh waxaa ku farxi kara iftiinka UV, iyagoo bixiya hufnaan iftiin badan marka loo eego nidaamka hadda jira ee YAG:Ce, taasoo horumarinaysa waxqabadka LED-ka cad.

6. Tiknoolajiyadda Chip-ka ee Ceelka Quantum-ka Badan (MQW)

Qaab-dhismeedka MQW, wasakh kala duwan ayaa la dahaadhaa inta lagu jiro koritaanka lakabka iftiinka soo saaraya si loo abuuro ceelal kala duwan oo kutaan ah. Isku-darka fotonka ka soo baxa ceelashan wuxuu si toos ah u soo saaraa iftiin cad. Habkani wuxuu hagaajiyaa hufnaanta iftiinka, wuxuu yareeyaa kharashyada, wuxuuna fududeeyaa baakadaha iyo xakamaynta wareegga, inkastoo uu keeno caqabado farsamo oo waaweyn.

7. Horumarinta Tiknoolajiyadda "Dib-u-warshadaynta Sawirka"

Bishii Janaayo 1999, Sumitomo-ka Japan wuxuu sameeyay LED cad isagoo adeegsanaya agabka ZnSe. Tiknoolajiyadda waxaa ku lug leh beerista filim khafiif ah oo CdZnSe ah oo ku yaal substrate-ka hal-kiristaalka ah ee ZnSe. Marka la shido, filimku wuxuu soo saaraa iftiin buluug ah, kaas oo la falgala substrate-ka ZnSe si uu u soo saaro iftiin jaalle ah oo dhammaystiran, taasoo keenta iftiin cad. Sidoo kale, Xarunta Cilmi-baarista Sawirka Sawirka ee Jaamacadda Boston waxay ku dul dhigtay isku-darka semiconductor-ka AlInGaP buluug ah GaN-LED si ay u soo saarto iftiin cad.

8. Socodka Habka Wafer-ka ee LED-ka Epitaxial

① Samaynta Wafer-ka Epitaxial:
Substrate → Naqshad dhisme → Kobaca lakabka kaydka → Nooca N-ga koritaanka lakabka GaN → Kobaca lakabka iftiinka soo saaraya MQW → Nooca P-ga koritaanka lakabka GaN → Annealing → Tijaabinta (photoluminescence, X-ray) → Wafer Epitaxial

② Samaynta Jabka:
Wafer Epitaxial → Naqshadeynta iyo farsamaynta maaskarada → Sawir-qaadista → Qaylinta Ion → Elektroodka nooca N (Qaybinta, xoqidda, xoqidda) → Elektroodka nooca P (Qaybinta, xoqidda, xoqidda) → Qaylinta → Kormeerka iyo qiimeynta Chip-ka.

Wafer-ka GaN-on-SiC ee ZMSH