ከ LEDs የሥራ መርህ ፣ የኤፒታክሲያል ዋፈር ቁሳቁስ የ LED ዋና አካል እንደሆነ ግልፅ ነው። እንደ እውነቱ ከሆነ እንደ የሞገድ ርዝመት፣ ብሩህነት እና ወደፊት ቮልቴጅ ያሉ ቁልፍ የኦፕቶኤሌክትሮኒካዊ መለኪያዎች በአብዛኛው የሚወሰኑት በኤፒታክሲያል ቁሳቁስ ነው። የኤፒታክሲያል ዋፈር ቴክኖሎጂ እና መሳሪያዎች ለአምራች ሂደቱ ወሳኝ ናቸው፡ የብረት-ኦርጋኒክ ኬሚካላዊ ትነት ክምችት (MOCVD) የ III-V፣ II-VI ውህዶች እና ቅይጥ ቀጫጭን ነጠላ-ክሪስታል ንብርብሮችን ለማሳደግ ቀዳሚ ዘዴ ነው። ከዚህ በታች በ LED epitaxial wafer ቴክኖሎጂ ውስጥ አንዳንድ የወደፊት አዝማሚያዎች አሉ።
1. ባለ ሁለት ደረጃ የእድገት ሂደትን ማሻሻል
በአሁኑ ጊዜ የንግድ ምርት ሁለት ደረጃ የእድገት ሂደትን ይጠቀማል, ነገር ግን በአንድ ጊዜ ሊጫኑ የሚችሉ የንጥረ ነገሮች ብዛት ውስን ነው. ባለ 6-ዋፈር ሲስተሞች በሳል ሲሆኑ፣ ወደ 20 የሚጠጉ ዋይፋሪዎችን የሚያስተናግዱ ማሽኖች አሁንም በመገንባት ላይ ናቸው። የዋፋዎችን ቁጥር መጨመር ብዙውን ጊዜ በ epitaxial layers ውስጥ በቂ ያልሆነ ተመሳሳይነት ያመጣል. የወደፊት እድገቶች በሁለት አቅጣጫዎች ላይ ያተኩራሉ.
- ተጨማሪ ንጣፎችን በአንድ የምላሽ ክፍል ውስጥ ለመጫን የሚያስችሉ ቴክኖሎጂዎችን በማዳበር ለትልቅ ምርት እና ለዋጋ ቅነሳ ተስማሚ ያደርጋቸዋል።
- በከፍተኛ አውቶማቲክ ፣ ሊደገም የሚችል ነጠላ-ዋፈር መሳሪያዎችን ማራመድ።
2. የሃይድሪድ ትነት ደረጃ ኤፒታክሲ (HVPE) ቴክኖሎጂ
ይህ ቴክኖሎጂ ዝቅተኛ የመፈናቀል ጥግግት ያላቸው ወፍራም ፊልሞች ፈጣን እድገትን ያስችላል፣ ይህ ደግሞ ሌሎች ዘዴዎችን በመጠቀም ለሆሞኢፒታክሲያል እድገት ምትክ ሆኖ ሊያገለግል ይችላል። በተጨማሪም የጋኤን ፊልሞች ከመሬት በታች የተነጠሉ የጅምላ ጋኤን ነጠላ-ክሪስታል ቺፖች አማራጮች ሊሆኑ ይችላሉ። ነገር ግን፣ HVPE እንደ ትክክለኛ ውፍረት መቆጣጠሪያ ችግር እና ለጋኤን የቁሳቁስ ንፅህና መሻሻልን የሚከለክሉ ተላላፊ ጋዞችን የመሰሉ ድክመቶች አሉት።
ሲ-ዶፔድ HVPE-GAN
(ሀ) የ Si-doped HVPE-GaN ሬአክተር መዋቅር; (ለ) የ 800 μm ውፍረት ያለው የ Si-doped HVPE-GaN ምስል;
(ሐ) በሲ-ዶፔድ HVPE-GaN ዲያሜትር ላይ የነጻ አገልግሎት አቅራቢዎች ትኩረትን ማከፋፈል
3. የተመረጠ ኤፒታክሲያል ዕድገት ወይም ላተራል ኤፒታክሲያል ዕድገት ቴክኖሎጂ
ይህ ዘዴ የመፈናቀል እፍጋትን የበለጠ ይቀንሳል እና የጋኤን ኤፒታክሲያል ንብርብሮችን ክሪስታል ጥራት ያሻሽላል። ሂደቱ የሚከተሉትን ያካትታል:
- የጋኤን ንብርብር ተስማሚ በሆነ ንጣፍ (ሳፋየር ወይም ሲሲ) ላይ ማስቀመጥ።
- የ polycrystalline SiO₂ ጭምብል ንብርብር ከላይ በማስቀመጥ ላይ።
- የጋኤን መስኮቶችን እና የSiO₂ ጭንብል ንጣፎችን ለመፍጠር የፎቶሊቶግራፊ እና ማሳከክን በመጠቀም።በቀጣይ እድገት ወቅት ጋኤን በመጀመሪያ በመስኮቶች ውስጥ በአቀባዊ ከዚያም በጎን በኩል በሲኦ₂ ንጣፎች ላይ ይበቅላል።
XKH's GaN-on-Sapphire wafer
4. Pendeo-Epitaxy ቴክኖሎጂ
ይህ ዘዴ በከላቲስ እና በሙቀት-አማቂው ንጣፍ እና በኤፒታክሲያል ንብርብር መካከል አለመመጣጠን ምክንያት የሚከሰቱትን የላቲስ ጉድለቶች በእጅጉ ይቀንሳል፣ ይህም የጋኤን ክሪስታል ጥራትን የበለጠ ያሳድጋል። እርምጃዎቹ የሚከተሉትን ያካትታሉ:
- ባለ ሁለት ደረጃ ሂደትን በመጠቀም የጋኤን ኤፒታክሲያል ንብርብር ተስማሚ በሆነ ንጣፍ (6H-SiC ወይም Si) ላይ ማሳደግ።
- ተለዋጭ ምሰሶ (GaN/buffer/ substrate) እና ቦይ አወቃቀሮችን በመፍጠር የኤፒታክሲያል ንብርብርን እስከ ታችኛው ክፍል ድረስ መራጭ ማሳከክን ማከናወን።
- ከመጀመሪያዎቹ የጋን ምሰሶዎች የጎን ግድግዳዎች ወደ ጎን የሚዘረጋ ተጨማሪ የጋን ንብርብሮችን በማደግ ላይ, በቦካዎቹ ላይ የተንጠለጠሉ.ጭንብል ጥቅም ላይ ስለማይውል ይህ በጋኤን እና በጭምብል ቁሳቁሶች መካከል ያለውን ግንኙነት ያስወግዳል።
XKH's GaN-on-Silicon wafer
5. የአጭር ሞገድ ርዝመት UV LED ኤፒታክሲያል ቁሶችን ማልማት
ይህ ለ UV-የተደሰቱ ፎስፈረስ-ተኮር ነጭ LEDs ጠንካራ መሠረት ይጥላል። ብዙ ከፍተኛ ቅልጥፍና ያላቸው ፎስፎሮች በአልትራቫዮሌት ጨረር ሊደሰቱ ይችላሉ፣ ይህም አሁን ካለው የ YAG:Ce ስርዓት የበለጠ የብርሃን ቅልጥፍናን በማቅረብ የነጭ LED አፈጻጸምን ያሳድጋል።
6. ባለብዙ-ኳንተም ጉድጓድ (MQW) ቺፕ ቴክኖሎጂ
በMQW አወቃቀሮች ውስጥ፣ ብርሃን-አመንጪው ንብርብር በሚያድግበት ጊዜ የተለያዩ ቆሻሻዎች የተለያዩ የኳንተም ጉድጓዶች እንዲፈጠሩ ይደረጋሉ። ከእነዚህ የውኃ ጉድጓዶች የሚመነጩት የፎቶኖች ውህደት በቀጥታ ነጭ ብርሃን ይፈጥራል. ይህ ዘዴ የብርሃን ቅልጥፍናን ያሻሽላል, ወጪዎችን ይቀንሳል እና ማሸጊያዎችን እና የወረዳ ቁጥጥርን ቀላል ያደርገዋል, ምንም እንኳን የበለጠ ቴክኒካዊ ፈተናዎችን ቢያቀርብም.
7. "ፎቶን እንደገና ጥቅም ላይ ማዋል" ቴክኖሎጂን ማዳበር
በጃንዋሪ 1999 የጃፓኑ ሱሚቶሞ የ ZnSe ቁሳቁሶችን በመጠቀም ነጭ LED ፈጠረ. ቴክኖሎጂው የCdZnSe ቀጭን ፊልም በZnSe ነጠላ-ክሪስታል ንጣፍ ላይ ማምረትን ያካትታል። በኤሌክትሪክ ሲሰራ ፊልሙ ሰማያዊ ብርሃንን ያመነጫል፣ እሱም ከZnSe substrate ጋር በመገናኘት ተጨማሪ ቢጫ ብርሃንን ይፈጥራል፣ ይህም ነጭ ብርሃንን ያስከትላል። በተመሳሳይ፣ የቦስተን ዩኒቨርሲቲ የፎቶኒክስ ጥናትና ምርምር ማዕከል ነጭ ብርሃን ለማመንጨት የAlInGaP ሴሚኮንዳክተር ውህድ በሰማያዊ GaN-LED ላይ ተከማችቷል።
8. LED Epitaxial Wafer ሂደት ፍሰት
① ኤፒታክሲያል ዋፈር ፋብሪካ፡-
Substrate → መዋቅራዊ ንድፍ → የጠባቂ ንብርብር እድገት → N-አይነት የጋን ንብርብር እድገት → MQW ብርሃን-አመንጪ የንብርብር እድገት → ፒ-አይነት የጋን ንብርብር እድገት → አኒሊንግ → ሙከራ (የፎቶ ሉሚንሴንስ ፣ ኤክስ ሬይ) → ኤፒታክሲያል ዋፈር
② ቺፕ ማምረት;
Epitaxial wafer → ጭንብል ዲዛይን እና ማምረት → ፎቶሊቶግራፊ → Ion etching → N-type electrode (ተቀማጭ ፣ አነቃቂ ፣ ኢክሪንግ) → ፒ-አይነት ኤሌክትሮድ (ማስቀመጫ ፣ ማስነጠስ ፣ ማሳመር) → ዳይሲንግ → ቺፕ ፍተሻ እና ደረጃ መስጠት።
የZMSH's GaN-on-SiC wafer
የፖስታ ሰአት፡- ጁላይ-25-2025