led芯片制造的工藝流程教材-wenkub
2023-04-01 17:58:00 本頁面
【正文】 應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ? 進(jìn)料區(qū) ? 反應(yīng)室 ? 廢氣處理系統(tǒng) 三、 LED外延片的制作 MOCVD反應(yīng)系統(tǒng)的技術(shù)要求 ? 提供潔靜的環(huán)境。 ? 分子束外延 ? 金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積外延 MOCVD 三、 LED外延片的制作 MOCVD設(shè)備工作原理 載流氣體 金屬有機(jī)反應(yīng)源 反應(yīng)腔 一、 LED芯片制造設(shè)備 反應(yīng)通氣裝置 真空泵 阻斷裝置 壓力控制 MOCVD設(shè)備工作原理說明 MOCVD成長外延片過程 ? 載流氣體通過金屬有機(jī)反應(yīng)源的容器時，將反應(yīng)源的飽和蒸氣帶至反應(yīng)腔中與其它反應(yīng)氣體混合，然后在被加熱的基板上面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)促成薄膜的成長。采用這種襯底制作的器件的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能都非常好，有利于做成面積較大的大功率器件。由于電流可以縱向流動，因此增大了 LED的發(fā)光面積，從而提高了 LED的出光效率。 為了克服以上困難，很多人試圖將 GaN光電器件直接生長在硅襯底上，從而改善導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能。 ? GaN基材料的化學(xué)性能穩(wěn)定、機(jī)械強(qiáng)度較高，不容易對其進(jìn)行刻蝕，因此在刻蝕過程中需要較好的設(shè)備。 ? （ 2）無法制作垂直結(jié)構(gòu)的器件，因?yàn)樗{(lán)寶石是一種絕緣體，常溫下的電阻率大于1011Ω 二、 LED芯片襯底材料的選用 三種襯底材料 目前市面上一般有三種材料可作為襯底 ? 藍(lán)寶石（ Al2O3） ? 硅 (Si) ? 碳化硅（ SiC） 除了以上三種常用的襯底材料之外，還有GaAs、 AlN、 ZnO等材料。 ? LED芯片質(zhì)量依賴于這些設(shè)備和操作這些設(shè)備的人員。一臺外延爐要 100多萬美元，投資最大的環(huán)節(jié)。 ? 電極 —— 對 LED外延片做電極（ P極， N極） 。 ? 本節(jié)討論的 LED的制造 =LED的芯片制造。 ? LED的制造工藝和其它半導(dǎo)體器件的制造工藝有很多相同之處。 ? 芯片 —— 用激光機(jī)切割 LED外延片。 ? 電極制作設(shè)備：光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、離子注入機(jī)等。 ? 設(shè)備本身的制造也是 LED生產(chǎn)的上游產(chǎn)業(yè)，一定程度上反映國家的光電子的發(fā)展水平。 下面分別介紹三種材料的特點(diǎn) 二、 LED芯片襯底材料的選用 藍(lán)寶石襯底 藍(lán)寶石襯底的優(yōu)點(diǎn)： ? 生產(chǎn)技術(shù)成熟、器件質(zhì)量好； ? 穩(wěn)定性很好，能夠運(yùn)用在高溫生長過程； ? 機(jī)械強(qiáng)度高，易于處理和清洗。cm。 ? 藍(lán)寶石的硬度非常高，在自然材料中其硬度僅次于金剛石，但是在 LED器件的制作過程中卻需要對它進(jìn)行減薄和切割（從 400nm減到 100nm左右）。 二、 LED芯片襯底材料的選用 硅襯底 ? 硅是熱的良導(dǎo)體，所以器件的導(dǎo)熱性能可以明顯改善，從而延長了器件的壽命。 二、 LED芯片襯底材料的選用 硅襯底 ? 應(yīng)用：目前有部分 LED芯片采用硅襯底 ，如上面提到的 GaN材料的藍(lán)光 LED 二、 LED芯片襯底材料的選用 碳化硅襯底 ? 美國的 CREE公司專門采用 SiC材料作為襯底 二、 LED芯片襯底材料的選用 碳化硅襯底特點(diǎn) ? 電極： V型電極設(shè)計(jì)，電流是縱向流動的，兩個電極分布在器件的表面和底部，所產(chǎn)生的熱量可以通過電極直接導(dǎo)出；同時這種襯底不需要電流擴(kuò)散層，因此光不會被電流擴(kuò)散層的材料吸收，這樣又提高了出光效率。 ? 成本：但是相對于藍(lán)寶石襯底而言，碳化硅制造成本較高，實(shí)現(xiàn)其商業(yè)化還需要降低相應(yīng)的成本。 因此是一種鍍膜技術(shù)，是鍍膜過程。 ? 反應(yīng)物抵達(dá)襯底之前應(yīng)充分混合，以確保外延層的成分均勻。在高亮度的藍(lán)光發(fā)光二極管 (LED)、激光器 (LD)、日盲紫外光電探測器、高效率太陽能電池、高頻大功率電子器件領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用。 一、 LED芯片制造設(shè)備 國產(chǎn) MOCVD設(shè)備指標(biāo) ? 生產(chǎn)能力： 2’’（ 1英寸 =）基片，6片 /批；
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