Avy amin'ny fitsipiky ny fiasan'ny LED, dia miharihary fa ny fitaovana epitaxial wafer no singa fototra amin'ny LED. Raha ny marina, ny mari-pamantarana optoelektronika lehibe toy ny halavan'ny onjam-pamirapiratana, ny famirapiratana ary ny voltase mandroso dia voafaritry ny fitaovana epitaxial. Ny teknolojia sy ny fitaovana epitaxial wafer dia tena zava-dehibe amin'ny fizotran'ny famokarana, miaraka amin'ny Metal-Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) no fomba voalohany amin'ny fampitomboana ny sosona kristaly tokana manify III-V, II-VI, ary ny alloys. Ireto ambany ireto ny fironana ho avy amin'ny teknolojia wafer epitaxial LED.
1. Fanatsarana ny fizotry ny fitomboana dingana roa
Amin'izao fotoana izao, ny famokarana ara-barotra dia mampiasa dingana roa amin'ny fitomboana, saingy voafetra ny isan'ny substrate azo entina miaraka. Na dia matotra aza ny rafitra 6-wafer, dia mbola eo an-dalam-pandrosoana ireo milina mitantana wafers manodidina ny 20. Ny fampitomboana ny isan'ny wafer dia matetika miteraka tsy fitoviana amin'ny sosona epitaxial. Ny fivoarana ho avy dia hifantoka amin'ny lalana roa:
- Mamorona teknolojia mamela ny fametrahana substrates bebe kokoa ao amin'ny efitrano fanehoan-kevitra tokana, mahatonga azy ireo ho mety kokoa amin'ny famokarana lehibe sy fampihenana ny vidiny.
- Fandrosoana tena mandeha ho azy, azo averina fitaovana tokana-wafer.
2. Epitaxy (HVPE) Technology
Ity teknôlôjia ity dia ahafahan'ny fitomboana haingana amin'ny sarimihetsika matevina miaraka amin'ny hakitroky ny dislocation ambany, izay mety ho substrate amin'ny fitomboan'ny homoepitaxial amin'ny fampiasana fomba hafa. Ho fanampin'izany, ny sarimihetsika GaN misaraka amin'ny substrate dia mety ho lasa solon'ny chips kristaly tokana GaN. Na izany aza, ny HVPE dia manana lesoka, toy ny fahasarotana amin'ny fanaraha-maso ny hateviny marina sy ny gaza fanehoan-kevitra manimba izay manakana ny fanatsarana bebe kokoa amin'ny fahadiovan'ny fitaovana GaN.
Si-doped HVPE-GaN
(a) Ny rafitry ny reactor HVPE-GaN Si-doped; (b) Sarin'ny Si-doped HVPE-GaN 800 μm;
(c) Fizarana ny fifantohana mpitatitra maimaim-poana amin'ny savaivony ny Si-doped HVPE-GaN
3. Fitomboana Epitaxial Selective na Teknolojian'ny Fitomboana Epitaxial Lateral
Ity teknika ity dia afaka mampihena bebe kokoa ny hakitroky ny dislocation ary manatsara ny kalitao kristaly amin'ny sosona epitaxial GaN. Ny dingana dia ahitana:
- Fametrahana sosona GaN amin'ny substrate mety (safira na SiC).
- Mametraka sosona saron-tava polycrystalline SiO₂ eo ambony.
- Mampiasa photolithography sy etching mba hamoronana varavarankely GaN sy SiO₂ saron-tava.Mandritra ny fitomboana manaraka, ny GaN dia maniry voalohany mitsangana eo amin'ny varavarankely ary avy eo amin'ny sisiny amin'ny sisiny SiO₂.
Ny wafer GaN-on-Sapphire an'ny XKH
4. Teknolojia Pendeo-Epitaxy
Ity fomba ity dia mampihena be ny lesoka amin'ny lattice vokatry ny tsy fitovian'ny hafanana sy ny hafanana eo amin'ny substrate sy ny sosona epitaxial, manatsara kokoa ny kalitaon'ny kristaly GaN. Ny dingana dia ahitana:
- Mampitombo ny sosona epitaxial GaN amin'ny substrate mety (6H-SiC na Si) mampiasa dingana roa.
- Manao famafazana voafantina ny sosona epitaxial midina mankany amin'ny substrate, mamorona andry mifandimby (GaN / buffer / substrate) sy rafitry ny hady.
- Mitombo sosona GaN fanampiny, izay miitatra amin'ny sisiny amin'ny sisin'ny andry GaN tany am-boalohany, mihantona eo ambonin'ny hady.Satria tsy misy saron-tava ampiasaina, dia misoroka ny fifandraisana eo amin'ny GaN sy ny fitaovana saron-tava.
Ny wafer GaN-on-Silicon an'ny XKH
5. Fampivoarana fitaovana epitaxial LED UV fohy amin'ny onjam-peo
Izany dia mametraka fototra mafy ho an'ny LED fotsy mifototra amin'ny phosphor UV. Maro ny phosphore avo lenta no mety hientanentana amin'ny hazavana UV, manome fahombiazana mamiratra kokoa noho ny rafitra YAG: Ce ankehitriny, ka mampandroso ny fampisehoana LED fotsy.
6. Teknolojia Chip Multi-Quantum Well (MQW).
Ao amin'ny rafitra MQW, ny loto samihafa dia doped mandritra ny fitomboan'ny sosona mamoaka hazavana mba hamoronana lavaka fantsakana isan-karazany. Mamokatra hazavana fotsy mivantana ny fitambaran'ny fotona avoaka avy amin'ireo lavadrano ireo. Ity fomba ity dia manatsara ny fahombiazan'ny hazavana, mampihena ny fandaniana ary manatsotra ny fonosana sy ny fanaraha-maso ny faritra, na dia miteraka fanamby ara-teknika lehibe kokoa aza izany.
7. Fampandrosoana ny Teknolojia "Recycling Photo".
Tamin'ny Janoary 1999, ny Sumitomo Japoney dia nanamboatra LED fotsy mampiasa fitaovana ZnSe. Ny teknôlôjia dia mamolavola sarimihetsika manify CdZnSe amin'ny substrate kristaly tokana ZnSe. Rehefa misy herinaratra dia mamoaka hazavana manga ilay sarimihetsika, izay mifandray amin'ny substrate ZnSe hamokatra hazavana mavo mifameno, ka miteraka hazavana fotsy. Toy izany koa, ny Foibem-pikarohana Photonics ao amin'ny Oniversiten'i Boston dia nanangona fitambarana semiconductor AlInGaP tamin'ny GaN-LED manga mba hamokatra hazavana fotsy.
8. LED Epitaxial Wafer Process Flow
① Epitaxial Wafer Fabrication:
Solika → Famolavolana rafitra → Fitomboan'ny sosona buffer → Fitomboan'ny sosona N-karazana GaN → Fitomboan'ny sosona mamoaka hazavana MQW → Fitomboan'ny sosona P-karazana GaN → Fametahana → Fitsapana (photoluminescence, X-ray) → Epitaxial wafer
② Chip Fabrication:
Epitaxial wafer → Saron-tava famolavolana sy fanamboarana → Photolithography → Ion etching → N-karazana electrode (deposition, annealing, etching) → P-karazana electrode (deposition, annealing, etching) → Dicing → Chip fisafoana sy ny grady.
ZMSH's GaN-on-SiC wafer
Fotoana fandefasana: Jul-25-2025