LED لارنىڭ خىزمەت پرىنسىپىدىن قارىغاندا ، ئېففېكسىيىلىك ۋافېر ماتېرىيالىنىڭ LED نىڭ يادرولۇق تەركىبىي قىسمى ئىكەنلىكى ئېنىق. ئەمەلىيەتتە ، دولقۇن ئۇزۇنلۇقى ، يورۇقلۇق دەرىجىسى ۋە ئالدىدىكى توك بېسىمى قاتارلىق ئاچقۇچلۇق ئوپتىكىلىق ئېلېكترونلۇق پارامېتىرلار كۆپىنچە يەر تەۋرەش ماتېرىيالى تەرىپىدىن بەلگىلىنىدۇ. Epitaxial wafer تېخنىكىسى ۋە ئۈسكۈنىلىرى ياساش جەريانىدا ئىنتايىن مۇھىم ، مېتال-ئورگانىك خىمىيىلىك ھور چۆكمىسى (MOCVD) III-V ، II-VI بىرىكمىلەرنىڭ نېپىز يەككە كرىستال قەۋىتى ۋە ئۇلارنىڭ قېتىشمىسىدىكى ئاساسلىق ئۇسۇل. تۆۋەندە LED epitaxial wafer تېخنىكىسىنىڭ كەلگۈسى يۈزلىنىشى.
1. ئىككى باسقۇچلۇق ئۆسۈش جەريانىنى ياخشىلاش
ھازىر سودا ئىشلەپچىقىرىشىدا ئىككى باسقۇچلۇق ئېشىش جەريانى قوللىنىلدى ، ئەمما بىراقلا قاچىلىغىلى بولىدىغان تارماق بالا سانى چەكلىك. 6 ۋافېر سىستېمىسى پىشىپ يېتىلگەن بولسىمۇ ، 20 ۋافېرنى بىر تەرەپ قىلىدىغان ماشىنىلار يەنىلا تەتقىق قىلىنىۋاتىدۇ. ۋافېر سانىنىڭ كۆپىيىشى ھەمىشە تۇتقاقلىق قەۋىتىنىڭ بىردەك بولماسلىقىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. كەلگۈسى تەرەققىيات ئىككى يۆنىلىشكە مەركەزلىشىدۇ:
- بىر خىل رېئاكسىيە ئۆيىدە تېخىمۇ كۆپ تارماق ئېلېمېنتلارنى يۈكلەشكە رۇخسەت قىلىدىغان تېخنىكىلارنى تەرەققىي قىلدۇرۇش ، ئۇلارنى كەڭ كۆلەمدە ئىشلەپچىقىرىش ۋە تەننەرخنى تۆۋەنلىتىشكە تېخىمۇ ماسلاشتۇرىدۇ.
- يۇقىرى ئاپتوماتىك ، تەكرارلىنىدىغان تاق ۋافېرلىق ئۈسكۈنىلەرنى ئىلگىرى سۈرۈش.
2. Hydride Vapor Phase Epitaxy (HVPE) تېخنىكىسى
بۇ تېخنىكا تۆۋەن زىچلىقتىكى قويۇق كىنولارنىڭ تېز ئۆسۈشىنى ئىلگىرى سۈرىدۇ ، ئۇ باشقا ئۇسۇللار ئارقىلىق ھەمجىنىسلارنىڭ ئۆسۈشىنىڭ رولىنى ئوينايدۇ. بۇنىڭدىن باشقا ، ئاستىرتتىن ئايرىلغان GaN فىلىملىرى كۆپ مىقداردىكى GaN يەككە خرۇستال ئۆزەكنىڭ ئالمىشىشى مۇمكىن. قانداقلا بولمىسۇن ، HVPE نىڭ كەمچىلىكى بار ، مەسىلەن قېلىنلىقنى كونترول قىلىشنىڭ قىيىنلىقى ۋە چىرىتكۈچى رېئاكسىيە گازىنىڭ GaN ماتېرىيال ساپلىقىنىڭ تېخىمۇ ياخشىلىنىشىغا توسالغۇ بولىدۇ.
Si-doped HVPE-GaN
(1) Si كۆپەيتىلگەن HVPE-GaN رېئاكتورىنىڭ قۇرۇلمىسى ؛ (b) 800 مىللىمېتىر قېلىنلىقتىكى Si كۆپەيتىلگەن HVPE-GaN نىڭ رەسىمى
(3) Si-doped HVPE-GaN دىئامېتىرى بويىچە ھەقسىز توشۇغۇچى قويۇقلۇقىنىڭ تارقىتىلىشى
3. تاللانما خاراكتېرلىك ئېپتىسىيىلىك ئۆسۈش ياكى يان تەرەپتىكى ئېپىتاكسىيىلىك ئۆسۈش تېخنىكىسى
بۇ تېخنىكا ئايرىلىش زىچلىقىنى تېخىمۇ تۆۋەنلىتىپ ، GaN ئېپىتاكسىيىلىك قەۋىتىنىڭ كىرىستال سۈپىتىنى يۇقىرى كۆتۈرەلەيدۇ. بۇ جەريان ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ:
- GaN قەۋىتىنى مۇۋاپىق تارماق (كۆك ياقۇت ياكى SiC) غا قويۇش.
- ئۈستىگە كۆپ قۇتۇپلۇق SiO₂ ماسكا قەۋىتىنى قويۇش.
- فوتوگرافىيە ۋە قىستۇرما ئىشلىتىپ GaN كۆزنەكلىرى ۋە SiO₂ نىقاب بەلبېغى ھاسىل قىلىڭ.كېيىنكى ئۆسۈش جەريانىدا ، GaN ئالدى بىلەن دېرىزىدە تىك ئۆسىدۇ ، ئاندىن كېيىن SiO₂ بەلۋاغ ئۈستىدە ئۆسىدۇ.
XKH نىڭ كۆك ياقۇت
4. Pendeo-Epitaxy تېخنىكىسى
بۇ ئۇسۇل يەر ئاستى قەۋىتى ۋە يەر ئاستى قەۋىتى ئوتتۇرىسىدىكى رېشاتكا ۋە ئىسسىقلىق ماس كەلمەسلىكتىن كېلىپ چىققان رېشاتكا كەمتۈكلىكىنى كۆرۈنەرلىك ئازايتىپ ، GaN كىرىستال سۈپىتىنى تېخىمۇ ئۆستۈرىدۇ. باسقۇچلار تۆۋەندىكىلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ:
- ئىككى باسقۇچلۇق جەريان ئارقىلىق ماس كېلىدىغان تارماق بالا (6H-SiC ياكى Si) غا GaN ئېپىتاكسىيىلىك قەۋەت يېتىشتۈرۈش.
- Epitaxial قەۋىتىنىڭ ئاستىغا ئاستىغا تاللاشنى تاللاش ، ئالمىشىش تۈۋرۈكى (GaN / buffer / substrate) ۋە ئۆستەڭ قۇرۇلمىسى ھاسىل قىلىش.
- ئەسلىدىكى GaN تۈۋرۈكلىرىنىڭ پىيادىلەر يولىدىن يانغا سوزۇلغان قوشۇمچە GaN قەۋىتىنىڭ ئۆسۈشى ئۆستەڭ ئۈستىدە توختىتىلدى.ماسكا ئىشلىتىلمىگەچكە ، بۇ GaN بىلەن ماسكا ماتېرىياللىرى ئوتتۇرىسىدىكى ئالاقىدىن ساقلىنىدۇ.
XKH نىڭ كىرىمنىيدىكى WaN
5. قىسقا دولقۇن ئۇزۇنلۇقى UV LED Epitaxial ماتېرىياللىرىنى ئېچىش
بۇ ئۇلترا بىنەپشە نۇر ھاياجانلانغان فوسفورنى ئاساس قىلغان ئاق LED ئۈچۈن پۇختا ئاساس سالىدۇ. نۇرغۇنلىغان يۇقىرى ئۈنۈملۈك فوسفور ئۇلترا بىنەپشە نۇر ئارقىلىق ھاياجانلىنىپ ، ھازىرقى YAG: Ce سىستېمىسىغا قارىغاندا تېخىمۇ يۇقىرى يورۇقلۇق ئۈنۈمى بىلەن تەمىنلەيدۇ ، بۇ ئارقىلىق ئاق LED ئىقتىدارىنى ئىلگىرى سۈرىدۇ.
6. كۆپ كۋانتلىق قۇدۇق (MQW) ئۆزەك تېخنىكىسى
MQW قۇرۇلمىسىدا ، نۇر تارقىتىدىغان قەۋەتنىڭ ئۆسۈشىدە ئوخشىمىغان بۇلغانمىلار كۆپەيتىلىپ ، ئوخشىمىغان كىۋانت قۇدۇقلىرى ھاسىل بولىدۇ. بۇ قۇدۇقلاردىن قويۇپ بېرىلگەن فوتونلارنىڭ قايتا ھاسىل بولۇشى بىۋاسىتە ئاق نۇر ھاسىل قىلىدۇ. بۇ ئۇسۇل گەرچە تېخىمۇ چوڭ تېخنىكىلىق رىقابەتلەرنى ئوتتۇرىغا قويغان بولسىمۇ ، يورۇقلۇق ئۈنۈمىنى ئۆستۈرىدۇ ، تەننەرخنى تۆۋەنلىتىدۇ ھەمدە ئوراپ قاچىلاش ۋە توك يولىنى كونترول قىلىشنى ئاددىيلاشتۇرىدۇ.
7. «فوتون يىغىۋېلىش» تېخنىكىسىنى تەرەققىي قىلدۇرۇش
1999-يىلى 1-ئايدا ، ياپونىيەنىڭ Sumitomo شىركىتى ZnSe ماتېرىيالىدىن پايدىلىنىپ ئاق رەڭلىك LED ياساپ چىققان. بۇ تېخنىكا ZnSe يەككە كىرىستال ئاستى قىسمىغا CdZnSe نېپىز پەردىسىنى ئۆستۈرۈشنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. ئېلېكترلەشتۈرۈلگەندە ، بۇ فىلىم كۆك نۇر تارقىتىدۇ ، ئۇ ZnSe تارماق ئېلېمېنتى بىلەن ئۆز-ئارا تەسىر كۆرسىتىپ ، تولۇق سېرىق نۇر ھاسىل قىلىدۇ ، نەتىجىدە ئاق نۇر پەيدا بولىدۇ. ئوخشاشلا ، بوستون ئۇنىۋېرسىتېتى فوتونكا تەتقىقات مەركىزى كۆك GaN-LED غا AlInGaP يېرىم ئۆتكۈزگۈچ بىرىكمىسىنى تىزىپ ، ئاق نۇر ھاسىل قىلدى.
8. LED Epitaxial Wafer جەريان ئېقىمى
① Epitaxial Wafer Fabrication:
Substrate → قۇرۇلما لايىھىسى → بۇففېر قەۋىتىنىڭ ئۆسۈشى → N تىپلىق GaN قەۋىتىنىڭ ئۆسۈشى → MQW نۇر تارقىتىدىغان قەۋەتنىڭ ئۆسۈشى → P تىپلىق GaN قەۋىتىنىڭ ئۆسۈشى → Annealing → سىناق (فوتولىنومىنسېن ، X نۇرى) → Epitaxial wafer
Ip Chip Fabrication:
Epitaxial wafer → ماسكا لايىھىلەش ۋە ياساش → Photolithography → Ion etching → N تىپلىق ئېلېكترود (چۆكمە ، تۇتاشتۇرۇش ، قىرىش) → P تىپلىق ئېلېكترود (چۆكۈش ، يېپىشتۇرۇش ، يېپىشتۇرۇش) → باھا → ئۆزەكنى تەكشۈرۈش ۋە دەرىجىگە ئايرىش.
ZMSH نىڭ GaN-on-SiC wafer
يوللانغان ۋاقتى: Jul-25-2025