Epitaksi Struktur LED GaN pada Substrat Nilam Rata atau PSS

Epitaksi Struktur LED GaN pada Substrat Nilam Rata atau PSS

Struktur LED GaN ditanam pada bercorak skala nano nilam (Al2O3) substrat boleh disediakan dengan kecekapan tinggi photoluminescence dan electroluminescence. Walau bagaimanapun, disebabkan penyesuaian tinggi proses epitaxial dalam heterostruktur LED berasaskan telaga InGaN/GaN-kuantum, kami tidak boleh mendapatkan penyelesaian optimum untuk substrat nilam bercorak. Reka bentuk corak sentiasa berubah, dan tidak akan ada penumpuan dalam reka bentuk substrat nilam bercorak pada masa hadapan. Bentuk corak biasa termasuk kon, kubah, kon segi empat sama atau kon trigonal. Walaupun penyelidikan akademik menunjukkan bahawa lebih kecil saiz corak (100-1000nm), lebih baik kecekapan cahaya, tetapi industri LED masih mendominasi dengan corak 3-4um untuk mengembangkan struktur LED InGaN/GaN dan bekerja pada peranti LED mikro gallium nitride. Spesifikasi dua sisi digilap wafer GaN PSS daripada PAM-XIAMEN seperti di bawah:

Struktur LED GaN pada Substrat Nilam

1. Spesifikasi Struktur LED InGaN / GaN pada Substrat Nilam

PAM160506-LED

1

 

Pembekalan & Penghantaran wafer epitaxial GaN LED 2 inci pada substrat nilam bercorak PSS (Patterned Sapphire Substrat) dua sisi yang digilap

 

1-1 Teknik Pertumbuhan – MOCVD, struktur seperti yang ditunjukkan dalam item3
1-2 Julat panjang gelombang: 450-460nm
1-3 Bahan substrat:
1-4 Substrat Nilam rata (Al2O3)-PSS
1-5 Bahagian hadapan: Corak PSS
1-6 Bahagian belakang: Tanah halus atau kekasaran digilap Epi ≤ 0.3um
1-7 Substrat Pengaliran: Penebat
1-8 Orientasi Substrat: c-Satah (0001) 0.2°±0.1°
1-9 Diameter: 50.8mm ± 0.15 mm
1-10 Ketebalan: 430um±20um
1-11 Kecerahan tinggi dan spesifikasi cip LED seperti yang disenaraikan di bawah

 

Struktur LED berasaskan nitrida

Struktur LED berasaskan Nitrida pada Rajah Skema Nilam

2. GaN based LED Chip

Cip LED menggunakan perkara di atas Wafer LED GaN hendaklah mempunyai spesifikasi berikut.

(Berdasarkan cip 10mil*23mil, proses ITO)

parameter Keadaan simbol Spec. hasil
Voltan Hadapan Jika=20mA Vf ≤3.4V ≥90%
Reve

se Arus Kebocoran

Vr= -8V Ir ≤1μA ≥90%
Voltan Terbalik Ir=10μA Vr ≥15V ≥90%
Julat Panjang Gelombang Dominan Jika=20mA △λd ≤7.5nm ≥70%
Fluks Sinaran Jika=20mA Po [email protected] ≥70%
ESD (HBM) - ESDV ≥2000V ≥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. Pertumbuhan Epitaxial Struktur LED Biru Telaga Kuantum InGaN/GaN

Topeng goresan kering ditanam pada substrat nilam, dan topeng itu dicorakkan dengan proses fotolitografi standard. Nilam terukir menggunakan teknologi goresan ICP, dan topeng ditanggalkan. Dan kemudian bahan GaN ditanam di atasnya untuk menjadikan epitaksi menegak bahan GaN menjadi epitaksi mendatar. Bagi etsa, ia (etsa kering/basah pada nilam satah C) digunakan untuk mereka bentuk dan menghasilkan corak peringkat mikro atau peringkat nano dengan peraturan mikrostruktur khusus pada substrat nilam untuk mengawal bentuk cahaya keluaran GaN. Peranti LED. Sebenarnya, corak cekung-cembung pada substrat nilam akan menghasilkan kesan serakan atau pembiasan cahaya untuk meningkatkan keluaran cahaya. Pada masa yang sama, filem nipis GaN yang ditanam pada substrat nilam bercorak akan menghasilkan kesan epitaxial sisi, mengurangkan kecacatan jurang antara GaN dan nilam, meningkatkan kualiti epitaksi, dan meningkatkan kecekapan kuantum dalaman LED dan meningkatkan kecekapan pengekstrakan cahaya . Berbanding dengan LED yang ditanam pada substrat nilam rata, PSS boleh meningkatkan kecerahan peranti berstruktur nano LED lebih daripada 70%.

4. Bagaimanakah Substrat Bercorak Meningkatkan Kecekapan Pengekstrakan Cahaya LED?

PSS boleh menyerakkan foton di luar jumlah kon pantulan ke dalam jumlah kon pantulan, dengan itu meningkatkan kecekapan pengekstrakan cahaya, yang khususnya sebagai Rajah a). Kesan ini bersamaan dengan meningkatkan sudut genting limpahan foton yang ditunjukkan sebagai Rajah b). Kajian mendapati diod pemancar cahaya berasaskan GaN yang ditanam pada PSS boleh meningkatkan kecekapan pengekstrakan cahaya sehingga 30%.

gambarajah skema pengekstrakan cahaya

Substrat nilam bercorak meningkatkan pertumbuhan epitaxial nitrida dengan mengurangkan kehelan yang tidak sesuai, dan pengurangan kehelan yang tidak sesuai ini disebabkan oleh substrat nilam bercorak untuk meningkatkan pertumbuhan sisi, iaitu pertumbuhan selari dengan permukaan substrat. Kehelan yang tidak sesuai biasanya melalui substrat nilam rata tradisional atau nilam bercorak

Substrat berlaku semasa pertumbuhan epitaxial awal peringkat nukleasi. Ramai penyelidik telah menggunakan mikroskop elektron penghantaran untuk mendapati bahawa dengan menambah baik komposisi sisi pertumbuhan epitaxial struktur LED GaN pada substrat nilam bercorak, kehelan yang tidak sesuai boleh dikurangkan.

Oleh kerana elektron dan lubang (gabungan) menjalani penggabungan semula bukan sinaran pada garis kehelan, pengurangan kehelan yang tidak sesuai dalam lapisan aktif adalah salah satu faktor terpenting untuk meningkatkan kecekapan penukaran cahaya (juga dikenali sebagai kecekapan kuantum dalaman). Secara amnya, dengan meningkatkan kualiti telaga kuantum epitaxial, substrat nilam bercorak boleh meningkatkan kecekapan kuantum dalaman sebanyak kira-kira 30% untuk LED GaN-on-Sapphire. Sudah tentu, saiz, bentuk, kualiti corak dan pengoptimuman prestasi pertumbuhan epitaxial struktur LED GaN yang sepadan dengan pelbagai reka bentuk corak semuanya mempunyai pengaruh yang besar terhadap peningkatan kecekapan kuantum dalaman substrat nilam bercorak.

Untuk maklumat lebih lanjut, sila hubungi kami melalui e-mel di [email protected] dan [email protected].

Kongsi catatan ini