Den globala efterfrågan på ultraljusa blå och gröna lysdioder har drivit utvecklingen av LED-nitridwaferteknologier. Bland dem är safirsubstrat för närvarande det vanligaste substratmaterialet i GaN epitaxiell tillväxt, och det är också substratet för epitaxiellt GaN-material med den bästa omfattande prestandan hittills. PAM-XIAMEN kan växa GaNLED epitaxial waferpå safir med blå emission, specifikationer listade som referens:

1. Epitaxiell tillväxt av GaN-filmer på safirsubstrat för blå LED

PAMP19085-LED

Markera:

Kvanteffektiviteten för LED-skivan är ~50;

Om du vill LLO bör vi polera baksidan åt dig speciellt;

InGaN/GaN aktivt lager har störst inverkan på ljuseffektiviteten. För att erhålla högpresterande enheter kommer skikttjockleken på blå LED-skivor att optimeras och kontrolleras exakt under hela den epitaxiella tillväxtprocessen varje år eller vartannat år. Jämfört med den tidigare LED GaN-epitaxstrukturen (PAMP17210-LED) nedan producerad av PAM-XIAMEN, är den nuvarande tjockleken på GaN epitaxiella tillväxtlager tjockare, vilket är lämpligt för laserlyft:

GaN Films on Sapphire (PAMP17210-LED)

2. Etsning för PAMP19085-LED GaN-baserad LED Epitaxial Wafer

Vissa kunder kom på frågan att när de försöker plasmaetsa för vissa områden med heteroepitaxial tillväxt av GaN-tunna filmer (PAMP19085-LED) ner till safirsubstratet, verkar det alltid finnas några material kvar på substratet och detta material är ledande. En sådan situation inträffade dock inte för de tidigare PAMP17210-LED "tunnare" wafers.

För tillverkning av LED-enheter måste vissa delar av LED-skivan ner till safiren etsas, vilket gör isolerade små lysdioder. Om du etsar på safiren måste safiren vara icke-ledande. Det rekommenderas att öka etsningstjockleken. Innan vi gör epi-lager kommer safir att ha en AlN-beläggning (mycket tunn, ~20-30nm), som bör etsas. Annars gissar vi att kunden har läckage vid tillverkning av spån. PAM-XIAMENs tekniker föreslår att tjockleken på etsad n-elektrod är cirka 1,2 till 1,5 um.

3. Extern kvanteffektivitet (EQE) av GaN epitaxiell tillväxt på Sapphire

För 455 nm blå LED-skiva av GaN tunt skikt på safirsubstrat, rapporterar en tidning att tillverkning av en flip-chip LED på mönstrade safirsubstrat lysdiod (LED) epitaxiella wafers kommer att ha en topp EQE och väggkontakt effektivitet på 76% och 73 %, respektive. Detta flip chip kan öka ljusextraktionen jämfört med en traditionell flip chip LED på grund av den ökade reflektionsförmågan hos den dielektriska basen.

Det finns många metoder för att förbättra LED EQE. Att odla GaN epitaxiella filmer på mönstrat safirsubstrat kan förbättra EQE i LED, och för flip chip LED är ett tjockt safirsubstrat mer lämpligt för EQE än det tunna. Forskare har utvecklat grovhetsmetoden för slipprocessen och mönstrar wafern genom torretsning för att optimera EQE. Dessutom har sidoväggsformning och trunkerad inverterad pyramidformningsteknik utvecklats för att förbättra EQE för GaN LED.

4. Laser Lift-Off Mekanism för LED GaN Epitaxial Wafer på PSS

Laserlyftmekanismen för LED GaN epitaxiell struktur på mönstrad safir studerades av forskare. De fann att PSS-LED (LED på mönstrad safir) kräver mycket högre energitäthet än FT-LED (LED på platt safir), och eftersom det konkava mönstret på PSS-substrat kraftigt kommer att öka diffraktionen av foton, hittas kontakt vid användning av excimer för att utföra LLO på LED/PSS. Ytans energitäthet kan inte nå den tröskel som krävs för LLO, vilket resulterar i en oförmåga att bilda en effektiv peeling vid kontaktytan. De specifika skälen analyseras från ett papper^[1]som följer:
I mönstrad LED-struktur är transmissionsenergitätheten för trapetszonens sidoväggar mycket mindre än ET∗ (674 mJ/cm2). Vidhäftningen är stark mellan GaN och safir på sidoväggarna. Så GaN epilager kan inte lyftas av när den infallande lasereffekten är mindre än den kritiska energitätheten. Även om överföringsenergin är låg på sidoväggarna kan GaN epi-film dras av med en infallande lasereffekt på 920mJ/cm2.
Dessutom är energitätheten i botten- och triangelregionerna långt från ET*, vilket kommer att introducera lokal uppvärmning av lager över den kritiska sublimeringstemperaturen för Ga. Och gaser av Ga och N2 kommer att genereras över dessa två områden. Sedan separerar gaserna gränssnitten mellan GaN och safir i trapetszoner. Så sidoväggarna i trapetszonen separeras av penetrering av gaser snarare än laserlyft. GaN-rester finns kvar på sidoväggens yta. Detta är en "mekanisk spännings"-separation, som kommer att orsaka bildandet av dislokationer och staplingsinställningar och ökning av läckströmmen.

5. FAQ for GaN LED Wafer

Q: The purpose of polishing for GaN LED wafer is not to remove the pattern? As you need to polish the whole PSS substrate to reach the pattern. I understand that some LLO system can work with this pattern but our system the laser power is quite weak, so if there is pattern, the laser power will be reduced and LLO will can not be done effectively.

A: Backside polished for LED GaN epitaxial growth is just for better flatness and avoid laser scattering. The pattern on PSS substrate is on growth side connecting with epi layer. “laser lift-off” actually is according to “NL layer” as below image. If the NL layer is GaN layer, when it is heating to constant high temperature, the GaN is decomposed into Ga and nitrogen, and nitrogen is released out, naturally the sapphire is seperated from epitaxial layer.

So the main point is if the NL layer is GaN layer or not (some manufacturers use NL layer by AlN material, if so, it can not be laser lift off.)

Källa:

[1] Laserlyftningsmekanismer för GaN Epi-lager som odlas på mönster av safirsubstrat

För mer information, kontakta oss via e-post på victorchan@powerwaywafer.com och powerwaymaterial@gmail.com.