تقدم PAM-XIAMEN رقاقة LED زرقاء مقاس 4 بوصة

The epitaxial layer structure of gallium nitride (GaN) based LEDs is the core determining device performance, and its design needs to take into account material quality, carrier injection efficiency, luminescence efficiency, and heat dissipation capability. With the development of the times, the market’s demand for LED devices is increasing and the requirements are becoming higher. Epitaxial technology is also constantly updating and iterating towards higher light efficiency, yield, and production capacity. PAM-XIAMEN supplies 4-inch GaN on sapphire blue LED wafers with the following structural parameters:

1. GaN على الهيكل الفوقي LED باللون الأزرق الياقوتي

2. تحديات الإجهاد في الفوقية المتغايرة لـ GaN

عادةً ما يتم زراعة رقائق LED المعتمدة على GaN بشكل متغاير الفوقي على ركائز الياقوت، وبسبب عدم تطابق الشبكة الفوقي بشكل كبير (حوالي 16٪) وعدم التطابق الحراري بين الاثنين، تتراكم كمية كبيرة من الضغط المتبقي داخل الطبقة الفوقي. من ناحية، يسبب الإجهاد انحناء مقعرًا (تزييفًا) للرقائق الفوقي، ومن ناحية أخرى، فإنه يعزز تأثير الحبس الكمي ستارك (QCSE) من خلال تأثير الاستقطاب الكهرضغطي، مما يؤدي إلى أطوال موجية انبعاث أقصر وغير موزعة بشكل متساوٍ. من الناحية الفيزيائية، يحتاج الإجهاد إلى إطلاق طاقة الإجهاد المرنة من خلال "الاسترخاء" - أي الانتقال من حالة عدم التوازن إلى حالة التوازن. ومع ذلك، الاسترخاء المفرط يمكن أن يعرض عيوب الخلع، والتي بدورها تقلل من كفاءة التلألؤ. ولذلك، فإن تحقيق التخلص من التوتر الذي يمكن السيطرة عليه من خلال الوسائل التكنولوجية أمر بالغ الأهمية.

3. تأثير التلدين على الانحناء والطول الموجي لرقاقة رقاقة LED الزرقاء

في نمو MOCVD، يمكن أن يلعب التلدين بدرجة الحرارة العالية للطبقة العازلة GaN (طبقة النواة ذات درجة الحرارة المنخفضة) دورًا مزدوجًا: أولاً، إنه يعادل "التبلور الثانوي"، وتحميص النوى البلورية منخفضة الجودة، وترك نوى بلورية عالية الجودة، وتحسين جودة التبلور الفوقي اللاحق؛ ثانيًا، التلدين يخفف الطبقة العازلة، ووفقًا لصيغة ستوني (الانحناء يتناسب مع سمك الفيلم والإجهاد)، فإن التخفيف وتقليل الإجهاد معًا يقللان من الانحناء. يعد وقت التلدين معلمة حساسة لتنظيم درجة الاسترخاء: إذا كان قصيرًا جدًا، فلن يكون إطلاق الضغط كافيًا، وسيكون الانحناء كبيرًا، وسيكون الطول الموجي قصيرًا وغير متساوٍ؛ وإذا طالت المدة، فإن التحسن يميل إلى أن يكون مشبعًا وتكون الإيرادات الحدية منخفضة.

وانغ وآخرون. (2025) استخدم ركيزة من الياقوت مقاس 4 بوصات، ومع الحفاظ على جميع معلمات النمو الأخرى (مثل درجة الحرارة والضغط ومعدل تدفق الغاز ووقت نمو الطبقة، وما إلى ذلك) ثابتة، غيّر فقط وقت التلدين ذو درجة الحرارة العالية للطبقة العازلة GaN إلى 40 ثانية و50 ثانية و55 ثانية على التوالي. قام النظام بتقييم تأثيرات أوقات التلدين المختلفة على الانحناء وتوحيد الطول الموجي لرقاقة Epiwafer LED. أظهرت الأبحاث أنه من خلال تمديد وقت التلدين بشكل مناسب، يتم تقليل الانحناء المقعر للرقائق الفوقي LED بشكل كبير، ويتم تحرير الضغوط المتبقية بشكل فعال، ويتم تحسين تسطيح الرقاقة بشكل كبير. في الوقت نفسه، تم تحسين توحيد توزيع أطوال موجات التألق الضوئي بشكل كبير، وحقق كل من ناتج الطول الموجي وعائد الانحراف المعياري مكاسب كبيرة، مما يشير إلى أن تنظيم الإجهاد له تأثير إيجابي مباشر على تحسين اتساق GaN على المنتجات الفوقي LED من الياقوت.

الشكل 1. رسم خرائط PL لجميع رقائق GaN/Sapphire LED: (أ) التلدين للطبقة العازلة لمدة 40 ثانية، (ب) التلدين للطبقة العازلة لمدة 50 ثانية، (ج) التلدين للطبقة العازلة لمدة 55 ثانية

سواء كنت بحاجة إلى رقائق LED زرقاء للبحث أو للتطبيقات الصناعية، يرجى الاتصال بنا عبر البريد الإلكتروني على[email protected] و [email protected].

مرجع:

وانغ، إتش، شيه، جي، وزان، واي. (2025). تأثير زمن التلدين للطبقة العازلة من GaN على الانحناء وانتظام الطول الموجي للرقاقة الفوقي. المادة المكثفة، 10(2)، 28. https://doi.org/10.3390/condmat10020028