PAM-XIAMEN tilbyder 4 tommer Blue LED Wafer

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 på Sapphire Blue LED epitaksial struktur

2. Stressudfordringer i GaN heteroepitaxi

GaN-baserede LED-wafere dyrkes typisk heteroepitaxialt på safirsubstrater, og på grund af signifikant gittermismatch (ca. 16%) og termisk mismatch mellem de to, akkumuleres en stor mængde resterende spænding inde i det epitaksiale lag. På den ene side forårsager stress konkav bøjning (vridning) af epitaksiale wafere, og på den anden side øger det kvanteindeslutningen Stark-effekten (QCSE) gennem piezoelektrisk polariseringseffekt, hvilket resulterer i kortere og ujævnt fordelte emissionsbølgelængder. Fra et fysisk perspektiv skal stress frigive elastisk belastningsenergi gennem "afslapning" - det vil sige overgang fra en ikke-ligevægtstilstand til en ligevægtstilstand. Imidlertid kan overdreven afslapning introducere dislokationsdefekter, som igen reducerer luminescenseffektiviteten. Derfor er det afgørende at opnå kontrollerbar stressfrigivelse ved hjælp af teknologiske midler.

3. Effekten af ​​udglødning på krumningen og bølgelængden af ​​Blue LED Chip Wafer

I MOCVD-vækst kan højtemperatur-annealing af GaN-bufferlag (lavtemperatur-kernedannelseslag) spille en dobbeltrolle: for det første svarer det til "sekundær krystallisering", ristning af lavkvalitets krystalkerner, efterlader højkvalitets krystalkerner og forbedring af kvaliteten af ​​efterfølgende epitaksial krystallisering; For det andet fortynder udglødning bufferlaget, og ifølge Stoneys formel (krumning er proportional med filmtykkelse og spænding) reducerer udtynding og spændingsreduktion tilsammen bøjning. Udglødningstid er en følsom parameter til at regulere graden af ​​afslapning: hvis den er for kort, vil spændingsfrigivelsen være utilstrækkelig, bøjningen vil være stor, bølgelængden vil være kort og ujævn; Hvis den er for lang, har forbedringen en tendens til at være mættet, og den marginale indtægt er lav.

Wang et al. (2025) brugte et 4-tommer safirsubstrat og, mens alle andre vækstparametre (såsom temperatur, tryk, gasstrømningshastighed, lagvæksttid osv.) blev holdt konstante, ændrede det kun højtemperaturudglødningstiden for GaN-bufferlaget til henholdsvis 40s, 50s og 55s. Systemet evaluerede virkningerne af forskellige udglødningstider på LED-epiwaferens krumning og bølgelængdeensartethed. Forskning har vist, at ved passende forlængelse af udglødningstiden reduceres den konkave krumning af LED-epitaksiale wafere betydeligt, resterende spændinger frigives effektivt, og waferfladheden forbedres væsentligt. Samtidig er ensartetheden af ​​fordelingen af ​​fotoluminescensbølgelængder blevet væsentligt forbedret, og både bølgelængdeudbytte og standardafvigelsesudbytte har opnået betydelige gevinster, hvilket indikerer, at spændingsregulering har en direkte positiv effekt på at forbedre konsistensen af ​​GaN på safir LED-epitaksiale produkter.

Fig. 1 PL-kortlægning af alle GaN/Sapphire LED-wafere: (a) bufferlagsudglødning i 40 sekunder, (b) bufferlagsudglødning i 50 sekunder, (c) bufferlagsudglødning i 55 sekunder

Uanset om du har brug for blå LED-wafere til forskning eller til industrielle anvendelser, så kontakt os venligst på e-mail på[email protected] og [email protected].

Reference:

Wang, H., Xie, G., & Zhan, Y. (2025). Effekt af udglødningstid af GaN-bufferlag på krumning og bølgelængdeensartethed af epitaksial wafer. Condensed Matter, 10(2), 28. https://doi.org/10.3390/condmat10020028