Fitsipika sy dingana ara-teknika amin'ny Wafers Epitaxial LED

Avy amin'ny foto-kevitry ny fiasan'ny LED, dia miharihary fa ny fitaovana wafer epitaxial no singa fototra amin'ny LED. Raha ny marina, ny masontsivana optoelektronika fototra toy ny halavan'ny onjam-peo, ny famirapiratana ary ny voltase mandroso dia voafaritry ny fitaovana epitaxial. Ny teknolojia sy ny fitaovana wafer epitaxial dia tena ilaina amin'ny fizotran'ny famokarana, miaraka amin'ny Metal-Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) ho fomba voalohany hampitomboana sosona kristaly tokana manify amin'ny akora III-V, II-VI, ary ny firaka aminy. Ireto ambany ireto ny fironana ho avy amin'ny teknolojia wafer epitaxial LED.

1. Fanatsarana ny dingana fitomboana roa dingana

Amin'izao fotoana izao, ny famokarana ara-barotra dia mampiasa dingana roa amin'ny fitomboana, saingy voafetra ny isan'ny substrates azo ampidirina indray mandeha. Na dia efa matotra aza ny rafitra 6-wafer, dia mbola eo an-dalam-pandrosoana ny milina izay miasa amin'ny wafers 20 eo ho eo. Ny fampitomboana ny isan'ny wafers dia matetika mitarika ho amin'ny tsy fitoviana amin'ny sosona epitaxial. Ny fampandrosoana amin'ny ho avy dia hifantoka amin'ny lafiny roa:

• Fampivoarana teknolojia izay ahafahana mampiditra akora betsaka kokoa ao anaty efitrano fihetsiketsehana tokana, ka mahatonga azy ireo ho mety kokoa amin'ny famokarana amin'ny ambaratonga lehibe sy ny fampihenana ny vidiny.
• Fandrosoana fitaovana wafer tokana azo averina sy mandeha ho azy tanteraka.

2. Teknolojia Hydride Vapor Phase Epitaxy (HVPE)

Ity teknolojia ity dia ahafahana mitombo haingana ireo sarimihetsika matevina miaraka amin'ny hakitroky ny dislocation ambany, izay afaka miasa ho toy ny substrate ho an'ny fitomboana homoepitaxial amin'ny alàlan'ny fomba hafa. Fanampin'izany, ny sarimihetsika GaN misaraka amin'ny substrate dia mety ho solon'ny poti-kristal tokana GaN. Na izany aza, ny HVPE dia manana lesoka, toy ny fahasarotana amin'ny fanaraha-maso ny hateviny marina sy ny entona mihetsika manimba izay manakana ny fanatsarana bebe kokoa ny fahadiovan'ny fitaovana GaN.

HVPE-GaN nofonosina Si

(a) Rafitry ny reaktora HVPE-GaN nodoped Si; (b) Sarin'ny HVPE-GaN nodoped Si 800 μm ny hateviny;

(c) Fizarana ny fifantohana mpitatitra afaka manaraka ny savaivon'ny HVPE-GaN voatototra Si

3. Fitomboana Epitaxial Mifantina na Teknolojia Fitomboana Epitaxial Lateral

Ity teknika ity dia afaka mampihena bebe kokoa ny hakitroky ny dislocation ary manatsara ny kalitaon'ny kristaly amin'ny sosona epitaxial GaN. Ny dingana dia misy:

• Fametrahana sosona GaN eo amin'ny substrate mety tsara (safira na SiC).
• Fametrahana sosona saron-tava SiO₂ polykristalina eo amboniny.
• Fampiasana photolithography sy etching mba hamoronana varavarankely GaN sy takelaka saron-tava SiO₂.Mandritra ny fitomboana manaraka, dia mitombo mitsangana eo amin'ny varavarankely aloha ny GaN ary avy eo dia mitombo mitsangana eo ambonin'ireo silaka SiO₂.

Wafer GaN-on-Sapphire an'ny XKH

4. Teknolojia Pendeo-Epitaxy

Ity fomba ity dia mampihena be dia be ny lesoka amin'ny tambajotra vokatry ny tsy fitoviana eo amin'ny tambajotra sy ny hafanana eo amin'ny substrate sy ny sosona epitaxial, ka manatsara bebe kokoa ny kalitaon'ny kristaly GaN. Ireto avy ny dingana:

• Fambolena sosona epitaxial GaN eo amin'ny substrate mety tsara (6H-SiC na Si) amin'ny alalan'ny dingana roa.
• Fanaovana fanindronana voafantina amin'ny sosona epitaxial midina hatrany amin'ny substrate, ka mamorona rafitra andry mifandimby (GaN/buffer/substrate) sy rafitra hady.
• Mitombo ireo sosona GaN fanampiny, izay mivelatra avy amin'ny rindrin'ny andry GaN tany am-boalohany, mihantona eo ambonin'ireo hady.Koa satria tsy misy saron-tava ampiasaina, dia misoroka ny fifandraisana eo amin'ny GaN sy ny fitaovana fanaovana saron-tava izany.

Wafer GaN-on-Silicon an'ny XKH

5. Fampandrosoana ny fitaovana epitaxial UV LED fohy onjam-peo

Izany dia mametraka fototra mafy ho an'ny LED fotsy mifototra amin'ny phosphore excited UV. Maro amin'ireo phosphore mahomby no azo excited amin'ny hazavana UV, izay manolotra fahombiazana ambony kokoa noho ny rafitra YAG:Ce ankehitriny, ka mampiroborobo ny fahombiazan'ny LED fotsy.

6. Teknolojian'ny puce Multi-Quantum Well (MQW)

Ao amin'ny rafitra MQW, dia asiana loto samihafa mandritra ny fitomboan'ny sosona mamoaka hazavana mba hamoronana lavaka kuantum samihafa. Ny fampifangaroana indray ny fotona avoakan'ireo lavaka ireo dia mamokatra hazavana fotsy mivantana. Ity fomba ity dia manatsara ny fahombiazan'ny hazavana, mampihena ny fandaniana, ary manatsotra ny fanaraha-maso ny fonosana sy ny fizaran-tany, na dia miteraka fanamby ara-teknika lehibe kokoa aza.

7. Fampandrosoana ny Teknolojia "Fanodinana Fotona"

Tamin'ny Janoary 1999, ny Sumitomo any Japon dia namorona LED fotsy mampiasa fitaovana ZnSe. Ny teknolojia dia ahitana ny fampitomboana sarimihetsika manify CdZnSe amin'ny substrate kristaly tokana ZnSe. Rehefa alefa herinaratra, dia mamoaka hazavana manga ny sarimihetsika, izay mifandray amin'ny substrate ZnSe mba hamokarana hazavana mavo mifameno, ka miteraka hazavana fotsy. Toy izany koa, ny Foibe Fikarohana Photonics ao amin'ny Oniversiten'i Boston dia nametraka fitambarana semiconductor AlInGaP amin'ny GaN-LED manga mba hamokarana hazavana fotsy.

8. Fikorianan'ny dingana LED Epitaxial Wafer

① Fanamboarana Wafer Epitaxial:
Substrate → Endrika ara-drafitra → Fitomboan'ny sosona buffer → Fitomboan'ny sosona GaN karazana-N → Fitomboan'ny sosona MQW mamoaka hazavana → Fitomboan'ny sosona GaN karazana-P → Fanafanana → Fitsapana (photoluminescence, X-ray) → Wafer Epitaxial

② Fanamboarana puce:
Wafer epitaxial → Famolavolana sy fanamboarana saron-tava → Fotolitografia → Fanosehana ion → Elektroda karazana-N (fametrahana, fanafanana, fanesorana) → Elektroda karazana-P (fametrahana, fanafanana, fanesorana) → Fanapahana → Fanaraha-maso sy fanasokajiana ny poti-javatra.

Wafer GaN-on-SiC an'ny ZMSH