PAM-XIAMEN cung cấp tấm wafer LED xanh 4 inch

The epitaxial layer structure of gallium nitride (GaN) based LEDs is the core determining device performance, and its design needs to take into account material quality, carrier injection efficiency, luminescence efficiency, and heat dissipation capability. With the development of the times, the market’s demand for LED devices is increasing and the requirements are becoming higher. Epitaxial technology is also constantly updating and iterating towards higher light efficiency, yield, and production capacity. PAM-XIAMEN supplies 4-inch GaN on sapphire blue LED wafers with the following structural parameters:

1. Cấu trúc epiticular LED màu xanh sapphire trên GaN

2. Những thách thức về căng thẳng trong dị thể GaN

Các tấm LED dựa trên GaN thường được trồng không đồng nhất trên nền sapphire và do sự không khớp mạng đáng kể (khoảng 16%) và sự không khớp nhiệt giữa hai loại, nên một lượng lớn ứng suất dư tích tụ bên trong lớp epiticular. Một mặt, ứng suất gây ra sự uốn cong lõm (cong vênh) của các tấm wafer epiticular, mặt khác nó làm tăng hiệu ứng Stark giam cầm lượng tử (QCSE) thông qua hiệu ứng phân cực áp điện, khiến các bước sóng phát xạ phân bố không đều và ngắn hơn. Từ góc độ vật lý, ứng suất cần giải phóng năng lượng biến dạng đàn hồi thông qua quá trình “thư giãn” - nghĩa là chuyển từ trạng thái không cân bằng sang trạng thái cân bằng. Tuy nhiên, sự thư giãn quá mức có thể gây ra các khuyết tật trật khớp, từ đó làm giảm hiệu quả phát quang. Vì vậy, việc đạt được sự giải phóng ứng suất có thể kiểm soát được thông qua các phương tiện công nghệ là rất quan trọng.

3. Ảnh hưởng của quá trình ủ đến độ cong và bước sóng của tấm wafer chip LED xanh

Trong quá trình tăng trưởng MOCVD, quá trình ủ nhiệt độ cao của lớp đệm GaN (lớp tạo mầm ở nhiệt độ thấp) có thể đóng một vai trò kép: thứ nhất, nó tương đương với “kết tinh thứ cấp”, rang các hạt nhân tinh thể chất lượng thấp, để lại hạt nhân tinh thể chất lượng cao và cải thiện chất lượng của quá trình kết tinh epiticular tiếp theo; Thứ hai, quá trình ủ làm mỏng lớp đệm và theo công thức của Stoney (độ cong tỷ lệ thuận với độ dày và ứng suất của màng), quá trình làm mỏng và giảm ứng suất cùng nhau làm giảm độ uốn. Thời gian ủ là một thông số nhạy cảm để điều chỉnh mức độ giãn: nếu quá ngắn thì khả năng giải phóng ứng suất sẽ không đủ, độ uốn cong lớn, bước sóng ngắn và không đều; Nếu kéo dài quá lâu, cải tiến có xu hướng bão hòa và doanh thu cận biên thấp.

Vương và cộng sự. (2025) đã sử dụng chất nền sapphire 4 inch và trong khi giữ nguyên tất cả các thông số tăng trưởng khác (chẳng hạn như nhiệt độ, áp suất, tốc độ dòng khí, thời gian tăng trưởng lớp, v.v.), chỉ thay đổi thời gian ủ nhiệt độ cao của lớp đệm GaN lần lượt là 40, 50 và 55 giây. Hệ thống đã đánh giá ảnh hưởng của thời gian ủ khác nhau đến độ đồng đều về độ cong và bước sóng của epiwafer LED. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng bằng cách kéo dài thời gian ủ một cách thích hợp, độ cong lõm của tấm wafer LED giảm đáng kể, ứng suất dư được giải phóng một cách hiệu quả và độ phẳng của tấm wafer được cải thiện đáng kể. Đồng thời, tính đồng nhất của sự phân bố các bước sóng phát quang đã được cải thiện đáng kể và cả hiệu suất bước sóng và hiệu suất độ lệch chuẩn đều đạt được mức tăng đáng kể, cho thấy rằng việc điều chỉnh ứng suất có tác động tích cực trực tiếp đến việc cải thiện tính nhất quán của GaN trên các sản phẩm epiticular LED sapphire.

Hình 1 Ánh xạ PL của tất cả các tấm LED GaN/Sapphire: (a) ủ lớp đệm trong 40 giây, (b) ủ lớp đệm trong 50 giây, (c) ủ lớp đệm trong 55 giây

Cho dù bạn cần tấm nền LED màu xanh lam để nghiên cứu hay cho các ứng dụng công nghiệp, vui lòng liên hệ với chúng tôi qua email tại[email protected] và [email protected].

Thẩm quyền giải quyết:

Wang, H., Xie, G., & Zhan, Y. (2025). Ảnh hưởng của thời gian ủ của lớp đệm GaN đến độ đồng đều độ cong và bước sóng của wafer epiticular. Vật chất Cô đặc, 10(2), 28. https://doi.org/10.3390/condmat10020028