シリコン上のLEDウェハー
パム・アモイエピプロバイダーSi 上の GaN LED 向けに、2 インチ、4 インチ、6 インチ、8 インチの窒化ガリウムを成長させる高性能の青色および緑色発光ダイオードのプロトタイプを提供できます (GaN系) シリコン基板およびサファイア基板上の LED ウェーハ構造に基づく層。シリコンはサファイア基板に比べて低コストであり、大口径シリコンウェーハの加工はすでに半導体市場で普及しており、LEDの大量製造の可能性がある。 LEDウェハーの詳細については、以下の表を参照してください。
サファイア基板、シリコン基板、炭化ケイ素基板は、LED チップの製造に一般的に使用される 3 つの基板材料です。サファイア基板白色LEDの発光効率は150lm/Wを超え、実験室レベルでは200lm/Wを超えました。同時に、独立した技術所有権を持つシリコン基板白色光LEDは150lm/Wに達しました。光効率の点では、LED 照明は従来の光源を置き換える基準に達しています。したがって、LED照明の市場普及率は急速に高まるでしょう。
1. LEDウェハーオンシリコンの仕様
1.1 青色光用シリコン上の LED エピウェーハ (主に MicroLED ディスプレイ製品に使用)
| アイテム | パラメータ | |
| マイクロLEDウェハサイズ | 2インチ、4インチ、6インチ、8インチ | |
| オリエンテーション | C軸(0001)+/-1° | |
| P-(AlIn)GaN | 120 – 170 nm、[Mg] > 1E19/cm3 | |
| InGaN/GaN多重量子井戸 | 100～200nm | |
| nGaN | 1.40 – 1.60 um、[Si] ~ 5.0E18/cm3 | |
| バッファー | 1.50～1.70μm | |
| 平均主波長 | 450～470nm | |
| ウェーハボウ | <±50um | |
| FWHM | <20 nm | |
| 基板 | Si（111） | |
| 基板の厚さ | 100mm | 800 um |
| 150ミリメートル | 1ミリメートル | |
| 200ミリメートル | 1.15ミリメートル | |
1.2 緑色光用シリコン上の LED ウェーハ
| アイテム | パラメータ | |
| サイズ | 2インチ、4インチ、6インチ、8インチ | |
| オリエンテーション | C軸(0001)+/-1° | |
| P-(AlIn)GaN | 100 – 170 nm、[Mg] > 1E19/cm3 | |
| InGaN/GaN多重量子井戸 | 200～300nm | |
| nGaN | 1.40 – 1.60 um、[Si] ~ 5.0E18/cm3 | |
| バッファー | 1.50～1.70μm | |
| 平均主波長 | 500～520nm | |
| ウェーハボウ | <±50um | |
| FWHM | <40 nm | |
| 基板 | Si（111） | |
| 基板の厚さ | 100mm | 800 um |
| 150ミリメートル | 1ミリメートル | |
| 200ミリメートル | 1.15ミリメートル | |
2. LED ウェーハ製造: 製造サービスを提供できます。リフトオフおよびフリップチップボンディングサービス、またはチップ製造の全プロセスを別途注文することもできます。
2.1 III-N LED ウェーハの準備:
エピタキシャルリフトオフとボンディングの前に、トップ（n面が上）の表面品質を確認してください。
2.2 エピタキシャル リフトオフおよびフリップチップ ボンディングの仕様:
ａ．接合後の表面および材料の品質は、開始時のウェーハと同等またはそれ以上です。microLED用のn接点形成アプリケーション。
b.金属/材料を Si キャリアウェハに接合すると、導電性が高くなります (Siキャリアウェーハよりも抵抗率が低い。以下を参照）;
c. Siキャリアウェーハは導電性が高く（低抵抗率 ~0.001～0.005 ohm-cm 以下) 裏面の p コンタクトの形成を可能にします。
d. Siキャリアウェーハはきれいです(同じ LED ウェーハ開始面): グリース、砂、粒子はありません。
e. Si キャリア ウェーハは、飛散することなくピンセットで扱える十分な厚さである必要があります。
- 300 µm または 500um (+/- 10%) Si利用可能;
- 導電性とコンタクト形成の要件を満たすために、より薄いウェーハを指定することもできますが、これを検討する必要があります。
2.3 購入したサンプルを受け取ったときに洗浄します。
ａ．デュアルトーン フォトレジストを使用したパターン サンプル (複数のステップ): TMAH ベースの現像液で現像します。
b.必要に応じて RIE を実行します。
c.加熱条件下での希KOH溶液中でのサンプルの表面処理。
d.メサの上部をnコンタクト金属で金属化(電子ビーム蒸着)します。
e.導電性 Si ウェハの裏面またはメサの底部を p コンタクト金属で金属化 (電子ビーム蒸着) します。p コンタクトを RTA でアニールします。
3. MicroLED アプリケーションにシリコンベースの LED ウェーハを選択する理由
microLED アプリケーションにシリコンベースの LED ウェーハ ソリューションを選択する理由を以下に示します。
第一に、シリコンは直径 300 mm まで対応でき、コストが低いです。
第二に、パーティクルは成長プロセス中に表面に埋め込まれ、材料の品質に損傷を与えるため、パーティクルが少ないほどエピタキシャルウェーハの品質が向上します。シリコンは、高品質で粒子レベルの低い LED エピ ウェーハに適した基板を提供できます。
さらに重要なことは、GaNオンシリコン成熟したシリコンベースの製造と互換性があるという利点があります。 LED ウェーハ生産のためのこの製造技術は非常に成熟しており、薄膜プロセスとアレイのモノリシック統合に使用できます。
最後に、適切な歪みエンジニアリング技術を GaN オンシリコン LED エピタキシャル ウェーハに使用して、良好な均一性と最小限の反りを実現できます。
PAM-XIAMEN GaN LED ウエハーオンシリコンの多数のテストにより、マイクロ LED の製造に強力な可能性があることが示されています。 PAM-XIAMEN LED ウェーハ材料は、ウェーハ反りが 30μm 未満、内部量子効率が 80% 以上、波長均一性が優れているため、microLED ディスプレイ製造の生産性向上を十分にサポートできます。
4. GaN LEDウェーハのFAQ
Q1：以下のシリコン上の p 型 GaN を活性化する必要がありますか、つまり、熱サイクルを実行して水素を外部拡散させる必要がありますか、それともこのステップはすでに貴施設で行われていますか?
PAMP18168-SILED
| レイヤー番号 | 材料 | 厚さ |
| 8 | P ++ GaN | – |
| 7 | P-GaN | – |
| 6 | P-AlGaN | – |
| 5 | MQW | – |
| 4 | N-GaN | – |
| 3 | アンドープGaN | 500nm |
| 2 | AlGaNバッファ | – |
| 1 | AlNの | – |
| Si(111)基板 |
あ：はい、Si ベースの p 型 GaN を N2 雰囲気下で数分間、ある程度活性化する必要があります (190609)。詳細については、お問い合わせください[email protected].
Q2:青色 LED エピタキシャル ウェーハ (GaN または AlGaN) の最上層の最も高い p 型ドーパント濃度はどれくらいですか?
答え:青色 GaN LED ウェーハの上層の Mg ドーピング濃度は (1-5)E20 で、Mg 活性化効率は 1% であるため、活性化後の Mg ドーピング濃度は (1-5)E18 でなければなりません。
Q3:p-GaN/Si LED ウェーハ上の ITO の CTLM データを共有してもらえますか?
：当社では、ITO 層を備えた GaN オン シリコン LED ウェーハをテストするために 4 つのプローブ テスト方法を採用しており、対応するデータは次のとおりです。現時点では、最大値、最小値、および標準値のみがあります。
| テスト項目 | 条件 | パラメーター | 最小値 | 代表値 | 最大値 |
| 抵抗率をテストする | アニーリング後 | p-GaNコンタクト | 1.00E-04 | 4.20E-04 | 1.00E-03 |
Q4:GaN/Si LED構造上にITOを蒸着するために使用する方法は何ですか?
：SiベースのLED構造上にスパッタ法によりITOを成膜します。
詳細については、メールでお問い合わせください。[email protected] そして[email protected].