Cấu trúc đèn LED GaN được phát triển trên mô hình quy mô nano sapphire (Al2O3) cơ chất có thể được cung cấp với hiệu suất cao của phát quang và điện phát quang. Tuy nhiên, do sự tùy biến cao của quá trình biểu mô trong cấu trúc đèn LED dị thể dựa trên giếng lượng tử InGaN / GaN, chúng tôi không thể có được giải pháp tối ưu cho nền sapphire có hoa văn. Thiết kế của các hoa văn luôn thay đổi, và sẽ không có sự hội tụ trong thiết kế của đế sapphire có hoa văn trong tương lai. Các hình dạng hoa văn điển hình bao gồm hình nón, hình vòm, hình nón vuông hoặc hình nón tam giác. Mặc dù nghiên cứu hàn lâm cho thấy kích thước mẫu càng nhỏ (100-1000nm) thì hiệu suất ánh sáng càng tốt, nhưng ngành công nghiệp LED vẫn chiếm ưu thế với các mẫu 3-4um cho cấu trúc LED InGaN / GaN đang phát triển và hoạt động trên các thiết bị LED siêu nhỏ gallium nitride. Thông số kỹ thuật của hai mặt được đánh bóng GaN PSS wafer từ PAM-XIAMEN như sau:
1. Đặc điểm kỹ thuật của cấu trúc đèn LED InGaN / GaN trên nền Sapphire
PAM160506-LED
| 1
|
Cung cấp & Giao hàng tấm wafer mặt kính 2 inch LED GaN trên nền đá sapphire hai mặt của PSS (Lớp nền Sapphire có hoa văn)
|
| 1-1 | Kỹ thuật tăng trưởng - MOCVD, cấu trúc như trong mục 3 |
| 1-2 | Dải bước sóng: 450-460nm |
| 1-3 | Vật liệu nền: |
| 1-4 | Chất nền Sapphire phẳng (Al2O3)-chất nền -PSS |
| 1-5 | Mặt trước: Mẫu PSS |
| 1-6 | Mặt sau: Mặt đất mịn hoặc độ nhám đánh bóng Epi ≤ 0,3um |
| 1-7 | Chất nền Dẫn: cách điện |
| 1-8 | Định hướng bề mặt: c-Plane (0001) 0,2 ° ± 0,1 ° |
| 1-9 | Đường kính: 50.8mm ± 0.15mm |
| 1-10 | Độ dày: 430um ± 20um |
| 1-11 | Độ sáng cao và thông số kỹ thuật chip LED như được liệt kê bên dưới |
Cấu trúc đèn LED dựa trên nitride trên sơ đồ Sapphire
Features:
High uniformity and good repeatability
2. GaN based LED Chip
Sử dụng chip LED ở trên GaN LED wafer nên có đặc điểm kỹ thuật sau đây.
(Dựa trên 10 triệu * 23 triệu chip, quy trình ITO)
| Tham số | Điều kiện | Ký hiệu | Spec. | Năng suất |
| Điện áp chuyển tiếp | Nếu = 20mA | Vf | ≤3.4V | ≥90% |
| Tiết lộ
se Rò rỉ hiện tại |
Vr = -8V | Ir | ≤1μA | ≥90% |
| Điện áp ngược | Ir = 10μA | Vr | ≥15V | ≥90% |
| Dải bước sóng chiếm ưu thế | Nếu = 20mA | △ λd | ≤7,5nm | ≥70% |
| Thông lượng bức xạ | Nếu = 20mA | Po | ≥23mW@455nm | ≥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. Tăng trưởng theo trục của cấu trúc đèn LED xanh dương lượng tử InGaN / GaN
Mặt nạ khắc khô được trồng trên nền sapphire và mặt nạ được tạo mẫu bằng quy trình khắc quang khắc tiêu chuẩn. Sapphire được khắc bằng công nghệ khắc ICP và mặt nạ được tháo ra. Và sau đó vật liệu GaN được trồng trên đó để làm cho biểu mô thẳng đứng của vật liệu GaN trở thành biểu mô thẳng nằm ngang. Về phần khắc, nó (khắc khô / khắc ướt trên sapphire mặt phẳng C) được sử dụng để thiết kế và sản xuất các mẫu cấp vi mô hoặc cấp nano với các quy tắc cụ thể của cấu trúc vi mô trên nền sapphire để kiểm soát dạng ánh sáng đầu ra của GaN Các thiết bị LED. Trên thực tế, mô hình lồi-lõm trên nền sapphire sẽ tạo ra hiệu ứng tán xạ hoặc khúc xạ ánh sáng để tăng hiệu ứng ánh sáng. Đồng thời, các màng mỏng GaN được trồng trên nền sapphire có hoa văn sẽ tạo ra hiệu ứng biểu mô bên, giảm khuyết tật khoảng cách giữa GaN và sapphire, cải thiện chất lượng của epitaxy, cải thiện hiệu suất lượng tử bên trong của đèn LED và tăng hiệu quả khai thác ánh sáng . So với đèn LED được trồng trên nền sapphire phẳng, PSS có thể tăng độ sáng của thiết bị cấu trúc nano LED lên hơn 70%.
4. Làm thế nào để lớp nền có hoa văn cải thiện hiệu quả khai thác ánh sáng LED?
PSS có thể phân tán các photon bên ngoài hình nón phản xạ toàn phần vào hình nón phản xạ toàn phần, do đó cải thiện hiệu quả khai thác ánh sáng, cụ thể là Hình a). Hiệu ứng này tương đương với việc tăng góc tới hạn của sự tràn photon được hiển thị như Hình b). Các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng điốt phát quang dựa trên GaN được trồng trên PSS có thể tăng hiệu suất khai thác ánh sáng lên đến 30%.
The patterned sapphire substrate improves the epitaxial growth of nitride LEDs by reducing the misfit dislocations, and the reduction of this misfit dislocation is caused by the patterned sapphire substrate to increase the lateral growth, that is, the growth parallel to the substrate surface. Misfit dislocations generally pass through traditional flat sapphire substrates or patterned sapphire
Chất nền xuất hiện trong quá trình phát triển biểu mô ban đầu của giai đoạn tạo mầm. Nhiều nhà nghiên cứu đã sử dụng kính hiển vi điện tử truyền qua để phát hiện ra rằng bằng cách cải thiện thành phần bên của sự phát triển biểu mô cấu trúc đèn LED GaN trên nền sapphire có hoa văn, có thể giảm bớt sự sai lệch sai lệch.
Bởi vì các điện tử và lỗ trống (sự kết hợp) trải qua quá trình tái tổ hợp không bức xạ tại đường chuyển vị, việc giảm sự lệch vị trí sai lệch trong lớp hoạt động là một trong những yếu tố quan trọng nhất để cải thiện hiệu suất chuyển đổi ánh sáng (còn được gọi là hiệu suất lượng tử bên trong). Nói chung, bằng cách cải thiện chất lượng tốt của lượng tử biểu mô, nền sapphire có hoa văn có thể tăng hiệu suất lượng tử bên trong khoảng 30% đối với đèn LED GaN-on-Sapphire. Tất nhiên, kích thước, hình dạng, chất lượng của hoa văn và sự tối ưu hóa của hiệu suất tăng trưởng biểu mô cấu trúc đèn LED GaN phù hợp với các thiết kế hoa văn khác nhau đều có ảnh hưởng lớn đến việc cải thiện hiệu suất lượng tử bên trong của nền sapphire có hoa văn.
5. FAQ about Nitride Epitaxy Wafers for LED
Q1: Do you have blue/green nitride wafer structures with superlattices below the MQWs as well?
A: Yes, the standard nitride structures must be grown with superlattices, otherwise the electricity would be weak.
Q2: Do you also provide nitride epitaxy wafers with annealed ITO as a p-contact?
A: we can offer GaN LED wafers with annealed ITO as a p-contact, but it needs >=35wafers.
Q3: For the GaN LED epi stack that you provide, what will be the ideal metallization scheme for the pGaN and nGaN ?
A: The ideal electrode material for the pGaN and nGaN of LED epitaxial wafer should be gold.
Q4: Also are the pGaN:Mg and nGaN:Si layers of LED wafer already activated ?
A: No, you can activate the pGaN:Mg and nGaN:Si layers of LED epiwafer with high temperature equipment at XX ℃ for XX minutes. For the specific values please contact our sales team victorchan@powerwaywafer.com.
Q5: Could you please confirm with the technical personnel the specific lighting method for GaN LED wafer? I’m not sure because I haven’t tried using a wafer to light it up before. If I use a probe station, how can I apply voltage to both p and n layers?
A: After the sapphire substrate is laser lifted-off from GaN LED wafer, the uGaN thickness should be removed by about 2 micrometers to reveal n layer. The principle of lighting up is to make a pn junction, where p is connected to the positive and n is connected to the negative. Just make sure to remove a certain thickness of uGaN and expose n layer after stripping.
Để biết thêm thông tin, vui lòng liên hệ với chúng tôi qua email victorchan@powerwaywafer.com và powerwaymaterial@gmail.com.