Epi-wafers InGaN

Epi-wafers InGaN

L'épi-wafer InGaN (Indium Gallium Nitride) avec MQW est fourni, qui est une couche électroluminescente pour la fabrication de LED bleue ou verte. Le nitrure d'indium et de gallium est un mélange de nitrure de gallium et de nitrure d'indium et souvent cultivé sur un tampon GaN sur un substrat de saphir, de silicium ou de SiC. Les recherches menées par PAM-XIAMEN, un fabricant de plaquettes épi GaN, ont montré qu'en modifiant la concentration d'indium dans le composé InGaN, la couleur de la lumière émise par la LED peut être modifiée, couvrant éventuellement tout le spectre de la lumière visible.

Plaquette épi InGaN / GaN

Épi-wafer InGaN

1. GaN Epi-wafer 2 pouces

PAM190611-LED

Orientation C(0001) 0,2±0,1 grad. à l'axe m (à droite par rapport à l'OF) ;
0±0,25 grad. à l'axe a (dessin)
Diamètre 50,8 ± 0,15 mm
Épaisseur 430±10 um
Profil du substrat :
Forme Cône
Largeur 2,7 um
Hauteur 1,7 um
Étape 0,3 um
Face avant Poli, prêt pour l'épi (Ra<0,3 nm)
face arrière poli 1.0um
Qualité optique
DE longueur 16±1 mm
DE l'orientation axe a ±0,25 grad
Arc < 10 um
TTV < 5 um
Chaîne < 10 um
Chanfreiner les arêtes vives sont émoussées
marquage laser Au verso

2. Principaux paramètres de la plaquette épitaxiale InGaN

Paramètre Caractéristiques
Min. Type. Max.
Épaisseur р-GaN, um
CC р-GaN, cm-3
Mobilité p-GaN, cm2/V·s 30
Épaisseur couche n-GaN, um
CC n-GaN, cm-3
Mobilité n-GaN, cm2/V*s 300
Épaisseur totale GaN, um 5 7
PLFWHM, nm 22
WLD, nanomètre 455 460
Dispersion de WLD, nm 5
Tension directe (@ 350 mA), V 2.8 3.4
Tension inverse (@ 10 uA), V 13 17
Puissance d'émission totale (@ 350 mA), mW 400 600

3. Normes GaN Epi pour les LED

Les défauts de surface de l'indium plaquette épitaxiale LED en nitrure de galliumdoit répondre à l'exigence du tableau :

Article Valeur maximale admissible pour 2 pouces Valeur maximale admissible pour 4 pouces
Rayures Longueur ≤10mm et quantité ≤10

Longueur ≤10mm et quantité ≤2

Longueur ≤10mm et quantité ≤15

Longueur ≤10mm et quantité ≤4

Minuscules fosses ou particules (Dia <1mm) 200 pcs 400 pièces
Grande surface inégale (diamètre > 1 mm) 50 pièces 200 pcs
Taches, empreintes digitales Zone occupée ≤5% Zone occupée ≤5%

Les exigences relatives aux performances de la plaquette épi InGaN sont répertoriées dans le tableau :

Paramètres Exigences
Diamètre (mm) 50,8 ± 0,1
Paramètres de performance Gamme de longueur d'onde dominante λ n (nm) Lumière bleue : 440-480 Feu vert : 500-540
Intensité lumineuse (mcd) ≥25 ≥250
Tension directe Courant direct inférieur à 20 mA, pas plus de 3,5 V
Courant inverse Sous tension inverse -8V, pas plus de 2,0 uA
Test de sensibilité aux décharges électrostatiques Pas inférieur au modèle de corps humain 1000V
Déviation standard sur puce Longueur d'onde dominante ≤5 %
Intensité lumineuse ≤10 %

4. Principales difficultés de la technologie GaN Wafer avec plusieurs puits quantiques

La bande interdite du semi-conducteur nitrure est plus grande que celle du phosphure, ce qui améliorera considérablement la stabilité thermique des propriétés optiques du dispositif. Par conséquent, InGaN est le matériau le plus important et indispensable pour la préparation de dispositifs électroluminescents. Et le marché des galettes GaN epi se développe avec le développement de la technologie d'épitaxie GaN. Cependant, la préparation de la plaquette de diodes électroluminescentes à puits quantiques multiples InGaN/GaN pose toujours les problèmes suivants :

4.1 Séparation de phase de la couche épitaxiale d'InGaN sur un substrat de plaquette de GaN

La couche InGaN non contrainte a une grande incompatibilité InN dans GaN, et l'InGaN de haute qualité et à haute teneur en In (> 25 %) est difficile à cultiver, ce qui entrave la préparation de LED InGaN à haute efficacité avec une longue longueur d'onde. A la température de croissance standard de l'InGaN (700°C-900°C), le nitrure de gallium ne peut absorber que quelques pourcents d'In. Les plaquettes riches en In sont instables lorsqu'elles sont recuites thermiquement à des températures plus élevées, et la couche d'InGaN est facilement décomposée. Des études expérimentales et théoriques ont montré que plus la composition en In est élevée, plus la séparation de phase de l'épi-couche d'InGaN sur GaN est facile. Par conséquent, éviter la séparation de phase est un problème qui doit être pris en compte pour la croissance d'InGaN sur une plaque épi GaN à haute teneur en In.

4.2 Discordance de réseau entre InGaN et GaN Epi Wafer

Il existe une grande disparité de réseau entre InGaN et GaN. L'inadéquation du réseau devient plus importante avec l'augmentation de la composition en In. Dans les lasers bleus, le décalage de réseau entre les puits quantiques InGaN et GaN atteint 1,6 %. Dans le laser vert, il atteint 3,3%. Une grave inadéquation du réseau peut provoquer des défauts cristallins, une diminution de l'efficacité du rayonnement et raccourcir la durée de vie du laser dans le puits quantique InGaN / GaN.

4.3 Sélection de la polarité pour la croissance des plaques épi InGaN / GaN

La plupart des fournisseurs de GaN epiwafer cultivent des hétérostructures InGaN/GaN le long du plan (0001). En raison des changements dans les liaisons chimiques de surface, l'efficacité de dopage In dans le puits quantique InGaN peut varier considérablement en fonction de l'orientation du cristal de la plaquette. L'incorporation d'impuretés H et O dans l'InGaN semi-polaire et non polaire sera plus élevée, tandis que la polarité du film d'InGaN est généralement rugueuse. Dans le même temps, en termes de contrôlabilité de la croissance du matériau et de la qualité cristalline, un film d'InGaN sur une plaquette de nitrure de gallium avec une polarité métallique présente généralement de plus grands avantages. Afin d'obtenir une couche épitaxiale d'InGaN de haute qualité et à haute teneur en In, les gens doivent faire un compromis entre la polarité et la qualité du cristal. Par conséquent, le choix de la polarité est l'un des problèmes importants rencontrés par la croissance de plaquettes épi InGaN avec une haute qualité et une teneur élevée en In.

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