Principios y procesos de la tecnología de obleas epitaxiales LED

Por el principio de funcionamiento de los LED, es evidente que los materiales de oblea epitaxial son el componente central de los LED.y el voltaje hacia adelante están determinados en gran medida por el material de la oblea epitaxialLa tecnología y el equipo de la oblea epitaxial son críticos para el proceso de fabricación.con la deposición de vapor químico metálico-orgánico (MOCVD) como método principal para el cultivo de cristales simples de capa fina de compuestos y aleaciones de los grupos III-V y II-VIA continuación se presentan algunas tendencias futuras en la tecnología de obleas epitaxiales LED.

1Mejora del proceso de crecimiento en dos etapas

Actualmente, la producción comercial emplea un proceso de crecimiento de dos pasos, pero el número de sustratos que se pueden cargar a la vez es limitado.Las máquinas capaces de manejar alrededor de 20 obleas todavía están en desarrolloEl aumento del número de obleas a menudo conduce a una insuficiente uniformidad de las obleas epitaxiales.desarrollo de tecnología que permita cargar más sustratos a la vez en la cámara de reacción, lo que lo hace más adecuado para la producción a gran escala y la reducción de costos; segundo, equipos de una sola oblea altamente automatizados y repetibles.

2Tecnología de epitaxia de fase de vapor de hidruro (HVPE)

Esta tecnología permite el rápido crecimiento de películas gruesas con baja densidad de dislocación, que pueden servir de sustratos para el crecimiento homoepitaxial mediante otros métodos.Las películas de GaN separadas del sustrato pueden convertirse en alternativas a los chips de GaN de cristal único a granelSin embargo, el HVPE tiene inconvenientes, tales como la dificultad para controlar con precisión el grosor de la película y la naturaleza corrosiva de los gases de reacción, que dificultan nuevas mejoras en la pureza del material GaN.

HVPE-GaN dopado con Si

(a) Estructura del reactor HVPE-GaN dopado con Si; (b) Imagen de HVPE-GaN dopado con Si de 800 μm de espesor;

(c) Distribución de la concentración del portador libre a lo largo del diámetro del HVPE-GaN dopado con Si

3- Crecimiento epitaxial selectivo o crecimiento epitaxial lateral

Esta tecnología puede reducir aún más la densidad de dislocación y mejorar la calidad cristalina de las capas epitaxiales de GaN.El proceso consiste en depositar primero una capa de GaN en un sustrato adecuado (zafiro o carburo de silicio)En el caso de las plantas de la familia de las plantas de la familia de las plantas de la familia de las plantas de la familia de las plantas de la familia de las plantas de la familia de las plantas de la familia de las plantas de la familia de las plantas de la familia de las plantas de la familia de las plantas de la familia de las plantas de la familia de las plantas de la familia de las plantas de la familia de las plantas de la familia de las plantas de la familia de las plantas de la familia de las plantas de la familia de las plantas de la familia de las plantas de la familia de las plantas de las plantas de la familia de las plantas de las plantas de la familia de las plantas de las plantas de la familia de las plantas de las plantas de la familia de las plantas de las plantas de la familia de las plantas de las plantas de las plantas de la familia de las plantas.el GaN epitaxial primero crece en las ventanas de GaN y luego se extiende lateralmente sobre las tiras de SiO.

La oblea de GaN en zafiro de ZMSH

4Tecnología de pendiente-epitaxia

Este método reduce significativamente el gran número de defectos de la red en las capas epitaxiales causados por el desajuste de la red y térmico entre el sustrato y la capa epitaxial,Mejorando así aún más la calidad cristalina de las capas epitaxiales de GaNEl proceso comienza con el cultivo de una capa epitaxial de GaN en un sustrato adecuado (6H-SiC o Si) utilizando un proceso de dos pasos.la formación de estructuras de columnas alternas (GaN/capa de amortiguador/substrato) y zanjasEl posterior crecimiento epitaxial de GaN ocurre suspendido por encima de las trincheras, con crecimiento epitaxial lateral desde las paredes laterales de la capa epitaxial original de GaN.Este método elimina la necesidad de una máscara, evitando el contacto entre el GaN y los materiales de las máscaras.

La oblea de GaN sobre silicio de ZMSH

5- Desarrollo de materiales epitaxiales UV LED de longitud de onda corta

Esto sienta una base sólida para el desarrollo de LEDs blancos tricromáticos UV basados en fósforo.con una eficiencia luminosa superior a la del YAG actualmente utilizadoEl sistema: CE, avanzando así en la tecnología de LED blanco.

6Desarrollo de la tecnología de chips de pozos multicuánticos (MQW)

En los chips MQW, diferentes impurezas se dopan durante el crecimiento de la capa emisora de luz para crear pozos cuánticos con diferentes estructuras.La recombinación de fotones emitidos por estos pozos cuánticos produce directamente luz blanca.Este método mejora la eficiencia luminosa, reduce los costes y simplifica el embalaje y el control del circuito, aunque presenta mayores desafíos técnicos.

7- Desarrollo de la tecnología de "reciclado de fotones"

En enero de 1999, la empresa japonesa Sumitomo desarrolló un LED blanco con material ZnSe. La tecnología consiste en cultivar una película delgada de CdZnSe en un sustrato de un solo cristal de ZnSe.la película emite luz azul, que interactúa con el sustrato ZnSe para producir luz amarilla complementaria, lo que resulta en luz blanca.colocado un compuesto de semiconductores AlInGaP en un GaN-LED azul para generar luz blanca.

8Proceso de la oblea epitaxial LED

Substrato >> Diseño estructural >> Crecimiento de la capa de amortiguador >> Crecimiento de la capa de GaN de tipo N >> Crecimiento de la capa emisora de luz MQW >> Crecimiento de la capa de GaN de tipo P >> Anulación >> Prueba (fotoluminiscencia,Radiografía) >> Oblea epitaxial

Wafer epitaxial >> < cargador de lugar no 80 de la máscara > y Fabricación de máscaras >> Fotolitografía >> Grabación iónica >> Electrodo de tipo N (deposición, recocido, recocido) >> Electrodo de tipo P (deposición, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido, recocido,Grabación y clasificación de las fichas

Como proveedor profesional en el campo de la tecnología de obleas epitaxiales LED, ZMSH proporciona soluciones técnicas integrales, incluido el crecimiento epitaxial MOCVD, la preparación de películas gruesas HVPE,epitaxis selectivaSuministramos materiales clave como sustratos de zafiro / SiC, obleas epitaxiales de GaN, materiales de LED UV y máscaras de apoyo.Equipado con instalaciones completas de procesamiento y ensayo junto con sistemas de proceso maduros, ZMSH ofrece servicios únicos que van desde la selección de materiales y el diseño estructural hasta el procesamiento personalizado,apoyar a nuestros clientes en la consecución de la innovación tecnológica y las actualizaciones de productos en la pantalla de iluminación, aplicaciones UV, y otros campos relacionados.

Wafer de GaN sobre SiC de ZMSH