led芯片知識大解密(編輯修改稿)
2024-08-23 09:03 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 、GaInAsP)等。能用作LED的LED照明材料只有化合物LED照明，元LED照明不能用LED作的材料?！ ∧男┊a(chǎn)業(yè)是LED產(chǎn)業(yè)鏈的構成部分? LED產(chǎn)業(yè)鏈大致可分為五部分： ①原材料?！ 、贚ED上游產(chǎn)業(yè)，主要包括外延材料和芯片制造?！ 、跮ED中游產(chǎn)業(yè)，主要包括各種LED器件的封裝。 ?、躄ED下游產(chǎn)業(yè)，主要包括LED的應用產(chǎn)品?！ 、轀y試儀器和生產(chǎn)設備。外延片相關知識 外延芯片部分 什么是外延和外延片? 外延也稱為外延生長，是制備高純微電子復合材料的一工藝過程，就是在單晶(或化合物)襯底材料上淀積一層薄的單晶(或化合物)層。新淀積的這層稱為外延層。淀積有外延層的襯底材料叫外延片?！ ∧男┎牧峡梢杂米魃L外延層的襯底材料，它們各自有哪些優(yōu)缺點? 用得最廣泛的襯底材料是砷化鎵，可用于生長外延層GaAs、GaP、GaAlAs、InGaAlP，其優(yōu)點是由于GaAs的晶格常數(shù)比較匹配可制成無位錯單晶，加工方便，價格較便宜?！ ∪秉c是它是一種吸光材料，對PN結發(fā)的光吸收比較多，影響發(fā)光效率?！ ×谆壙缮LGaP：ZnO、GaP：N、GaAs、GaAlAs：N以及InGaAlP的頂層，其優(yōu)點是它是透明材料，可制成透明襯底提高出光效率?！ ∩LInGaN和InGaAlN的襯底主要有藍寶石(Al2O3)、碳化硅和硅。藍寶石襯底的優(yōu)點是透明，有利于提高發(fā)光效率，目前仍是InGaN外延生長的主要襯底?！ ∪秉c是有較大的晶格失配。硬度高，造成加工成本高昂。熱導率較低，不利于器件的熱耗散，對制造功率LED不利。碳化硅襯底有較小的晶格失配，硬度低，易于加工，導熱率較高，利于制作功率器件。 LED的發(fā)光有源層??PN結是如何制成的? 哪些是常用來制造LED的LED照明材料? LED的實質(zhì)性結構是LED照明PN結。PN結就是指在一單晶中，具有相鄰的P區(qū)和N區(qū)的結構，它通常在一種導電類型的晶體上以擴散、離子注入或生長的方法產(chǎn)生另一種導電類型的薄層來制得的。 常用來制造LEDLED照明材料主要有砷化鎵、磷化鎵、鎵鋁砷、磷砷化鎵、銦鎵氮、銦鎵鋁磷等Ⅲ?Ⅴ族化合物LED照明材料，其它還有Ⅳ族化合物LED照明碳化硅，Ⅱ?Ⅵ族化合物硒化鋅等?！ OCVD是什么? MOCVD是MetelOrganic Chemical Vapor Deposition的簡稱，即金屬有機物化學氣相淀積，它是外延生長的一項技術，它是利用特制的設備，以金屬有機物源(MO源)作原料，用氫氣或氮氣作為載氣，通入液體中攜帶出蒸汽，與Ⅴ族的氫化物混合，再通入反應室，在加熱的襯底表面發(fā)生反應，外延生長化合物晶體薄膜?！ ∮捎贛OCVD的晶體生長反應是在熱分解中進行的，所以又叫熱分解法。經(jīng)實用表明，這是一種具有高可靠性、控制厚度精確、組成摻雜濃度精度高、垂直性好、靈活性大、非常適合于進行Ⅲ?Ⅴ族化合物LED照明及其固溶體的外延生長的方法，也可應用于Ⅱ?Ⅵ族化合物等材料的生長，目前是生產(chǎn)AlGaInP紅色和黃色LED和InGaN藍色、綠色和白色LED的可工業(yè)化方法?，F(xiàn)人們通常也把這種特制的設備籠統(tǒng)地叫作MOCVD。什么是MO源? MO源即Metel Organic源，金屬有機物源，它是MOCVD外延生長的原材料。Ⅱ、Ⅲ族金屬有機化合物通常為甲基或乙基化合物，如Ga(CH3)3，In(CH3) 3，Al(CH3)3，Ga(CH3)3，Zn(CH3)3等，它們大多數(shù)是高蒸汽壓的液 體或固體?！ ∈裁词荓ED的內(nèi)量子效率? 當在LED的PN結上施加正向電壓時，PN結會有電流流過。電子和空穴在PN過渡層中復合會產(chǎn)生光子，然而并不是每一對電子?空穴對復合都會產(chǎn)生光子，由于LED的PN結，作為雜質(zhì)半導體，存在著材料品質(zhì)缺陷、位錯等因素，以及工藝上的種種缺陷，會產(chǎn)生雜質(zhì)電離、本征激發(fā)散射和晶格散射的問題，使電子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時會與晶格原子或離子交換能量而發(fā)生無輻射躍遷，也就是不產(chǎn)生光子，這部分能量不轉換成光能而轉換成熱能損耗在PN結內(nèi)，于是就有一個復合載流子轉換成光子的轉換效率問題存在，可以用式1表示這一轉換效率，并
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