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LED工艺技术介绍

来源:http://www.ps2cheats.com 责任编辑:ag环亚娱乐平台 更新日期:2018-09-05 13:48

  LED工艺技术介绍

   LED的使用面很广,但是芯片自身价格过高和发光功率有待进步的问题,一直困扰着LED照明技能的推行遍及。发光功率要进步,就要有用添加取出功率。而LED的发光顏色和发光功率与制造LED的资料和工艺有关,制造LED的资料不同,能够发生具有不同能量的光子,藉此能够操控LED所宣布光的波长,也就是光谱或顏色。

  一、通明衬底技能

  
LED一般是在GaAs衬底上外延成长InGaAlP发光区GaP窗口区制备而成。与InGaAlP比较,GaAs资料具有小得多的禁带宽度,因而,当短波长的光从发光区与窗口外表射入GaAs衬底时,将被全部吸收,成为器材出光功率不高的主要原因。在衬底与约束层之间成长一个布喇格反射区,能将笔直射向衬底的光反射回发光区或视窗,部分改进了器材的出光特性。一个更为有用的办法是先去除GaAs衬底,代之于全通明的GaP晶体。因为芯片内除去了衬底吸收区,使量子功率从4%进步到了25-30%。为进一步减小电极区的吸收,有人将这种通明衬底型的InGaAlP器材制造成截角倒锥体的外形,使量子功率有了更大的进步。

  二、金属膜反射技能

  
通明衬底工艺首要起源于美国的HP、Lumileds等公司,金属膜反射法主要有日本、台湾厂商进行了很多的研讨与开展。这种工艺不光迴避了通明衬底专利,而且,更利于规划出产。其作用能够说与通明衬底法具有异曲同工之妙。该工艺一般谓之MB工艺,首要去除GaAs衬底,然后在其外表与Si基底外表一起蒸镀Al质金属膜,然后在必定的温度与压力下熔接在一起。如此,从发光层照射到基板的光线被Al质金属膜层反射至芯片外表,然后使器材的发光功率进步2.5倍以上。

  三、外表微结构技能

  
外表微结构工艺是进步器材出光功率的又一个有用技能,该技能的根本关键是在芯片外表刻蚀很多尺度为光波长量级的小结构,每个结构呈截角四面体状,如此不光扩展了出光面积,而且改变了光在芯片外表处的折射方向,然后使透光功率明显进步。丈量指出,关于视窗层厚度为20μm的器材,出光功率可增加30%。当视窗层厚度减至10μm时,出光功率将有60%的改进。关于585-625nm波长的LED器材,制造纹路结构后,发光功率可达30lm/w,其值已挨近通明衬底器材的水准。

  四、倒装芯片技能

  
经过MOCVD技能在兰宝石衬底上成长GaN基LED结构层,由P/N结髮光区宣布的光透过上面的P型区射出。因为P型GaN传导功能欠安,为取得杰出的电流扩展,需求经过蒸镀技能在P区外表构成一层Ni-Au组成的金属电极层。P区引线经过该层金属薄膜引出。为取得好的电流扩展,Ni-Au金属电极层就不能太薄。为此,器材的发光功率就会遭到很大影响,一般要一起统筹电流扩展与出光功率二个要素。但不管在什麼情况下,金属薄膜的存在,总会使透光功能变差。此外,引线焊点的存在也使器材的出光功率遭到影响。选用GaN LED倒装芯片的结构能够从根本上消除上面的问题。

  五、芯片键合技能

  
光电子器材对所需求的资料在功能上有必定的要求,一般都需求有大的带宽差和在资料的折射指数上要有很大的改变。不幸的是,一般没有天然的这种资料。用同质外延成长技能一般都不能构成所需求的带宽差和折射指数差,而用一般的异质外延技能,如在硅片上外延GaAs和InP等,不只本钱较高,而且结合介面的位元错密度也十分高,很难构成高品质的光电子集成器材。因为低温键合技能能够大大削减不同资料之间的热失配问题,削减应力和位错,因而能构成高品质的器材。跟着对键合机理的逐步知道和键合工艺技能的逐步老练,多种不同资料的芯片之间现已能够完成相互键合,然后可能构成一些特别用处的资料和器材。如在硅片上构成硅化物层再进行键合就能够构成一种新的结构。因为硅化物的电导率很高,因而能够替代双极型器材中的隐埋层,然后减小RC常数。

  六、 镭射剥离技能(LLO)

  
镭射剥离技能(LLO)是使用镭射能量分化GaN/蓝宝石介面处的GaN缓冲层,然后完成LED外延片从蓝宝石衬底别离。技能长处是外延片转移到高热导率的热沉上,能够改进大尺度芯片中电流扩展。n面为出光面:发光面积增大,电极挡光小,便于制备微结构,而且削减刻蚀、磨片、划片。更重要的是蓝宝石衬底能够重复运用。

  

  

  
 

  

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