نمت بنية GaN LED على نمط النانو الياقوت (Al₂O₃) المادة المتفاعلة يمكن توفيرها بكفاءة عالية من التلألؤ الضوئي والتألق الكهربائي. ومع ذلك ، نظرًا للتخصيص العالي للعملية فوق المحورية في البنية غير المتجانسة القائمة على الآبار InGaN / GaN-الكمومية ، لا يمكننا الحصول على الحل الأمثل لركائز الياقوت المنقوشة. يتغير تصميم الأنماط باستمرار ، ولن يكون هناك تقارب في تصميم ركائز الياقوت المنقوشة في المستقبل. تتضمن أشكال الأنماط النموذجية الأقماع أو القباب أو الأقماع المربعة أو الأقماع المثلثية. على الرغم من أن البحث الأكاديمي يُظهر أنه كلما كان حجم النموذج أصغر (100-1000 نانومتر) ، كانت كفاءة الإضاءة أفضل ، لكن صناعة LED لا تزال تهيمن على أنماط 3-4um لتنمية هيكل InGaN / GaN LED والعمل على أجهزة LED الصغيرة من نيتريد الغاليوم. المواصفات من جانب مزدوج مصقول رقاقة GaN PSS من PAM-XIAMEN على النحو التالي:

1. مواصفات هيكل LED InGaN / GaN على ركيزة الياقوت

PAM160506-LED

1	توريد وتسليم 2 بوصة LED GaN فوق الرقاقة على PSS (الركيزة الياقوتية المنقوشة) مزدوجة الجانب من الياقوت المصقول
1-1	تقنية النمو - MOCVD ، الهيكل كما هو موضح في البند 3
1-2	نطاق الطول الموجي: 450-460 نانومتر
1-3	مادة الركيزة:
1-4	الركيزة الياقوتية المسطحة (Al2O3) -PSS الركيزة
1-5	الجانب الأمامي: نمط PSS
1-6	المؤخر: أرضية ناعمة أو خشونة مصقولة Epi ≤ 0.3um
1-7	توصيل الركيزة: عازلة
1-8	اتجاه الركيزة: c-Plane (0001) 0.2 ° ± 0.1 °
1-9	القطر: 50.8 مم ± 0.15 مم
1-10	السماكة: 430um ± 20um
1-11	مواصفات السطوع العالي وشريحة LED كما هو موضح أدناه

 

هيكل LED قائم على النيتريد على مخطط تخطيطي من الياقوت

Features:

High uniformity and good repeatability

2. GaN based LED Chip

رقاقة LED باستخدام ما سبق رقاقة GaN LED يجب أن يكون لها المواصفات التالية.

(بناءً على رقائق 10mil * 23mil ، عملية ITO)

معلمة	حالة	رمز	المواصفات.	يخضع أو يستسلم
التيار المتجه للامام	إذا = 20mA	Vf	≤3.4 فولت	≥90٪
ريف حد ذاته تسرب التيار	Vr = -8V	الأشعة تحت الحمراء	≤1μA	≥90٪
الجهد العكسي	الأشعة تحت الحمراء = 10 μA	الواقع الافتراضي	≥15 فولت	≥90٪
نطاق الطول الموجي السائد	إذا = 20mA	△ د	≤7.5 نانومتر	≥70٪
تدفق مشع	إذا = 20mA	بو	≥23mW@455nm	≥70٪
ESD (HBM)	-	ESDV	≥ 2000 فولت	≥70٪

 

The LED chip fabrication process should be:

a) Clean Indium Ball: after you get our wafers, you need to clean indium ball for the next process;

b)ICP etch;

c)Etching, making electrode;

d)Evaporation;

e)Rough grinding;fine grinding (grinding the sapphire substrate to 100um);

f)Laser cutting;

g)Point measurement; Testing (mainly test wavelength/light intensity/VF).

3. النمو فوق المحور الفوقي لهيكل LED الأزرق بشكل جيد InGaN / GaN

يزرع قناع النقش الجاف على ركيزة من الياقوت ، ويتم تزيين القناع بعملية الطباعة الحجرية الضوئية القياسية. يتم حفر الياقوت باستخدام تقنية النقش ICP وإزالة القناع. ثم تزرع مادة الجاليوم فوقها لجعل epitaxy العمودي لمادة GaN يصبح epitaxy الأفقي. أما بالنسبة للحفر ، فإنه (النقش الجاف / النقش الرطب على مستوى الياقوت C) يُستخدم لتصميم وإنتاج أنماط على المستوى الجزئي أو على مستوى النانو مع قواعد محددة للبنية المجهرية على الركيزة الياقوت للتحكم في شكل الضوء الناتج من GaN أجهزة LED. في الواقع ، فإن النمط المقعر المحدب على الركيزة من الياقوت سوف ينتج عنه تشتت الضوء أو تأثير الانكسار لزيادة ناتج الضوء. في الوقت نفسه ، ستنتج أغشية GaN الرقيقة المزروعة على ركائز زفير منقوشة تأثيرًا جانبيًا فوقيًا ، وتقلل من فجوة الفجوة بين GaN والياقوت ، وتحسن جودة epitaxy ، وتحسن كفاءة الكم الداخلية لمصباح LED وزيادة كفاءة استخراج الضوء . مقارنةً بمصابيح LED المزروعة على ركائز الياقوت المسطحة ، يمكن لـ PSS زيادة سطوع جهاز LED ذو البنية النانوية بأكثر من 70٪.

4. كيف تعمل الركيزة المنقوشة على تحسين كفاءة استخلاص ضوء LED؟

يمكن لـ PSS تشتيت الفوتونات خارج مخروط الانعكاس الكلي في مخروط الانعكاس الكلي ، وبالتالي تحسين كفاءة استخراج الضوء ، والتي هي على وجه التحديد الشكل أ). هذا التأثير يعادل زيادة الزاوية الحرجة لتدفق الفوتون كما هو موضح الشكل ب). لقد وجدت الدراسات أن الثنائيات الباعثة للضوء القائمة على GaN المزروعة على PSS يمكن أن تزيد من كفاءة استخراج الضوء بنسبة تصل إلى 30٪.

The patterned sapphire substrate improves the epitaxial growth of nitride LEDs by reducing the misfit dislocations, and the reduction of this misfit dislocation is caused by the patterned sapphire substrate to increase the lateral growth, that is, the growth parallel to the substrate surface. Misfit dislocations generally pass through traditional flat sapphire substrates or patterned sapphire

تحدث الركيزة أثناء النمو الفوقي الأولي لمرحلة التنوي. استخدم العديد من الباحثين مجاهر الإرسال الإلكترونية ليجدوا أنه من خلال تحسين التركيب الجانبي للنمو الفوقي لهيكل GaN LED على ركيزة الياقوت المزخرفة ، يمكن تقليل الاضطرابات غير الملائمة.

نظرًا لأن الإلكترونات والثقوب (المجموعة) تخضع لإعادة التركيب غير الإشعاعي عند خط الخلع ، فإن تقليل الاضطرابات غير الملائمة في الطبقة النشطة يعد أحد أهم العوامل لتحسين كفاءة تحويل الضوء (المعروف أيضًا باسم كفاءة الكم الداخلية). بشكل عام ، من خلال تحسين جودة البئر الكمومي الفوقي ، يمكن أن تزيد طبقة الياقوت المنقوشة من كفاءة الكم الداخلية بحوالي 30٪ لمصابيح GaN-on-Sapphire LED. بطبيعة الحال ، فإن حجم وشكل وجودة النمط وتحسين أداء النمو الفوقي لهيكل GaN LED المطابق لتصميمات الأنماط المختلفة جميعها لها تأثير كبير على تحسين كفاءة الكم الداخلية لركيزة الياقوت المنقوشة.

5. FAQ about Nitride Epitaxy Wafers for LED 

Q1: Do you have blue/green nitride wafer structures with superlattices below the MQWs as well?

A: Yes, the standard nitride structures must be grown with superlattices, otherwise the electricity would be weak.

Q2: Do you also provide nitride epitaxy wafers with annealed ITO as a p-contact?

A: we can offer GaN LED wafers with annealed ITO as a p-contact, but it needs >=35wafers.

Q3: For the GaN LED epi stack that you provide, what will be the ideal metallization scheme for the pGaN and nGaN ?

A: The ideal electrode material for the pGaN and nGaN of LED epitaxial wafer should be gold.

Q4: Also are the pGaN:Mg and nGaN:Si layers of LED wafer already activated ?

A: No, you can activate the pGaN:Mg and nGaN:Si layers of LED epiwafer with high temperature equipment at XX ℃ for XX minutes. For the specific values please contact our sales team victorchan@powerwaywafer.com.

Q5: Could you please confirm with the technical personnel the specific lighting method for GaN LED wafer? I’m not sure because I haven’t tried using a wafer to light it up before. If I use a probe station, how can I apply voltage to both p and n layers?

A: After the sapphire substrate is laser lifted-off from GaN LED wafer, the uGaN thickness should be removed by about 2 micrometers to reveal n layer. The principle of lighting up is to make a pn junction, where p is connected to the positive and n is connected to the negative. Just make sure to remove a certain thickness of uGaN and expose n layer after stripping.

لمزيد من المعلومات ، يرجى الاتصال بنا على البريد الإلكتروني على victorchan@powerwaywafer.com و powerwaymaterial@gmail.com.