كيف تصنع رقائق LED؟
مقدمة: ما هي شريحة LED؟ إذن ما هي خصائصه؟ الغرض الرئيسي من تصنيع شرائح LED هو تصنيع أقطاب كهربائية فعالة وموثوقة ذات اتصال منخفض الأوم ، وتلبية انخفاض الجهد الصغير نسبيًا بين المواد القابلة للتلامس وتوفير وسادات ضغط لأسلاك الربط ، مع إصدار أكبر قدر ممكن من الضوء. تستخدم عملية عبور الفيلم عمومًا طريقة التبخر بالفراغ. في ظل الفراغ العالي لـ 4Pa ، يتم صهر المادة عن طريق تسخين المقاومة أو تسخين شعاع الإلكترون ، ويصبح BZX79C18 بخارًا معدنيًا ويترسب على سطح مادة أشباه الموصلات تحت ضغط منخفض.
ما هي شريحة LED؟ إذن ما هي خصائصه؟ إن تصنيع شرائح LED هو أساسًا لتصنيع أقطاب كهربائية فعالة وموثوقة ذات اتصال منخفض أوم ، ويمكن أن يلبي انخفاض الجهد الصغير نسبيًا بين المواد القابلة للتلامس ويوفر وسادات ضغط لأسلاك الترابط. احصل على أكبر قدر ممكن من الضوء. تستخدم عملية عبور الفيلم عمومًا طريقة التبخر بالفراغ. في ظل الفراغ العالي لـ 4Pa ، يتم صهر المادة عن طريق تسخين المقاومة أو تسخين شعاع الإلكترون ، ويصبح BZX79C18 بخارًا معدنيًا ويترسب على سطح مادة أشباه الموصلات تحت ضغط منخفض.
تشتمل معادن التلامس الشائعة الاستخدام من النوع P على سبائك مثل AuBe و AuZn ، وغالبًا ما تستخدم معادن التلامس N-side سبائك AuGeNi. تحتاج طبقة السبائك المتكونة بعد الطلاء أيضًا إلى كشف أكبر قدر ممكن من منطقة انبعاث الضوء من خلال عملية الطباعة الحجرية الضوئية ، بحيث يمكن لطبقة السبائك المتبقية أن تلبي متطلبات أقطاب التلامس المنخفضة الأومية الفعالة والموثوقة ومنصات الأسلاك الرابطة. بعد اكتمال عملية الطباعة الحجرية الضوئية ، يلزم إجراء عملية صناعة السبائك ، وعادة ما يتم تنفيذ السبائك تحت حماية H2 أو N2. عادة ما يتم تحديد وقت ودرجة حرارة صناعة السبائك من خلال عوامل مثل خصائص مادة أشباه الموصلات وشكل فرن صناعة السبائك. بالطبع ، إذا كانت عملية القطب الكهربائي للرقائق مثل الأزرق والأخضر أكثر تعقيدًا ، فمن الضروري زيادة نمو فيلم التخميل ، وعملية حفر البلازما ، إلخ.
في عملية تصنيع شرائح LED ، ما هي العمليات التي لها تأثير أكثر أهمية على خصائصها الإلكترونية الضوئية؟
بشكل عام ، بعد اكتمال إنتاج epitaxy LED ، تم الانتهاء من خصائصه الكهربائية الرئيسية ، ولن يغير تصنيع الرقائق من طبيعة جوهره ، ولكن الظروف غير المناسبة أثناء عملية الطلاء والسبائك ستؤدي إلى سوء بعض المعلمات الكهربائية. على سبيل المثال ، إذا كانت درجة حرارة صناعة السبائك منخفضة جدًا أو مرتفعة جدًا ، فسوف يتسبب ذلك في ضعف الاتصال الأومي. الاتصال الأومي السيئ هو السبب الرئيسي لانخفاض الجهد العالي للأمام VF في تصنيع الرقائق. بعد القطع ، إذا تم إجراء بعض عمليات النقش على حافة الرقاقة ، فسيساعد ذلك على تحسين التسرب العكسي للرقاقة. هذا لأنه بعد القطع بشفرة طحن الماس ، سيكون هناك المزيد من الحطام والمسحوق المتبقي على حافة الرقاقة. إذا تمسكت هذه بتقاطع PN لشريحة LED ، فسوف يتسبب ذلك في حدوث تسرب وحتى انهيار. بالإضافة إلى ذلك ، إذا لم يتم تقشير مقاوم الضوء الموجود على سطح الشريحة بشكل نظيف ، فسوف يتسبب ذلك في صعوبات في ربط الأسلاك بالجانب الأمامي واللحام الافتراضي. إذا كان هذا هو الجزء الخلفي ، فسيؤدي ذلك أيضًا إلى انخفاض الجهد العالي. في عملية إنتاج الرقائق ، يمكن تحسين شدة الضوء عن طريق تخشين السطح وتقسيمه إلى هيكل شبه منحرف مقلوب.
لماذا تنقسم رقائق LED إلى أحجام مختلفة؟ ما هي تأثيرات الحجم على الأداء الكهروضوئي لمصابيح LED؟
يمكن تقسيم حجم رقائق LED إلى شرائح منخفضة الطاقة ، ورقائق طاقة متوسطة ، ورقائق عالية الطاقة وفقًا للطاقة. وفقًا لمتطلبات العملاء ، يمكن تقسيمها إلى مستوى الأنبوب الفردي والمستوى الرقمي ومستوى المصفوفة النقطية والإضاءة الزخرفية والفئات الأخرى. بالنسبة للحجم المحدد للرقاقة ، فإنه يعتمد على مستوى الإنتاج الفعلي لمصنعي الرقائق المختلفين ، ولا توجد متطلبات محددة. طالما تم تمرير العملية ، يمكن للرقاقة الصغيرة زيادة إنتاج الوحدة وتقليل التكلفة ، ولن يتغير الأداء الإلكتروني البصري بشكل أساسي. يرتبط التيار المستخدم بواسطة الشريحة فعليًا بكثافة التيار المتدفق عبر الشريحة. تستخدم الشريحة الصغيرة تيارًا صغيرًا ، وتستخدم الشريحة الكبيرة تيارًا كبيرًا. كثافة وحداتهم الحالية في الأساس هي نفسها. بالنظر إلى أن تبديد الحرارة هو المشكلة الرئيسية في ظل ارتفاع التيار ، فإن كفاءته الضوئية أقل من كفاءة التيار الصغير. من ناحية أخرى ، مع زيادة المساحة ، ستنخفض المقاومة الأكبر للرقاقة ، وبالتالي سينخفض الجهد الأمامي.
تشير رقائق LED عالية الطاقة عمومًا إلى أي منطقة من الرقائق؟ لماذا ا؟
رقائق LED عالية الطاقة المستخدمة للضوء الأبيض بشكل عام حوالي 40 ميل في السوق. تشير الطاقة المستخدمة بواسطة ما يسمى بالرقائق عالية الطاقة عمومًا إلى الطاقة الكهربائية التي تزيد عن 1 وات. نظرًا لأن كفاءة الكم عمومًا أقل من 20 في المائة ، سيتم تحويل معظم الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية ، وبالتالي فإن تبديد الحرارة للرقائق عالية الطاقة مهم جدًا ، ويجب أن يكون للشريحة مساحة أكبر.
ما هي المتطلبات المختلفة لتكنولوجيا الرقائق ومعدات المعالجة لتصنيع المواد فوق المحورية GaN مقارنة بـ GaP و GaAs و InGaAlP؟ لماذا ا؟
ركائز رقائق LED العادية ذات اللون الأحمر والأصفر والرقائق الرباعية ذات اللون الأحمر والأصفر عالية السطوع مصنوعة من مواد شبه موصلة مركبة مثل GaP و GaAs ، والتي يمكن عمومًا تحويلها إلى ركائز من النوع N. تُستخدم العملية الرطبة في الطباعة الحجرية الضوئية ، ثم يتم تقطيع الرقائق إلى شرائح باستخدام شفرة عجلة الصنفرة. تستخدم الشريحة الخضراء المزرقة من مادة GaN ركيزة من الياقوت. نظرًا لأن الركيزة الياقوتية عازلة ، فلا يمكن استخدامها كقطب لمصباح LED. من الضروري عمل قطبين P / N على السطح الفوقي بواسطة عملية النقش الجاف في نفس الوقت. أيضا من خلال بعض عمليات التخميل. نظرًا لأن الياقوت صعب جدًا ، فمن الصعب تقطيعه بشفرة عجلة الماس. تكون عمليتها بشكل عام أكثر تعقيدًا من مصابيح LED المصنوعة من مواد GaP و GaAs.
ما هو هيكل رقاقة "القطب الشفاف" وخصائصها؟
يجب أن يكون ما يسمى بالإلكترود الشفاف قادرًا على توصيل الكهرباء ، والثاني هو أن يكون قادرًا على نقل الضوء. تُستخدم هذه المادة الآن على نطاق واسع في عملية إنتاج الكريستال السائل ، واسمها هو أكسيد القصدير الإنديوم ، وهو الاختصار الإنجليزي ITO ، ولكن لا يمكن استخدامها كوسادة. عند التصنيع ، قم أولاً بعمل أقطاب أومية على سطح الرقاقة ، ثم قم بتغطية السطح بطبقة من ITO ثم صفيح طبقة من الوسادات على سطح ITO. وبهذه الطريقة ، يتم توزيع التيار من الرصاص بالتساوي على كل قطب كهربائي اتصال أومي من خلال طبقة ITO. في الوقت نفسه ، نظرًا لأن معامل الانكسار لـ ITO يقع بين معامل الانكسار للهواء والمادة فوق المحور ، يمكن زيادة زاوية خرج الضوء ، ويمكن أيضًا زيادة التدفق الضوئي.
ما هو الاتجاه السائد في تطوير تكنولوجيا الرقائق لإضاءة أشباه الموصلات؟
مع تطور تقنية LED لأشباه الموصلات ، تتزايد أيضًا تطبيقاتها في مجال الإضاءة ، وخاصة ظهور مصابيح LED البيضاء ، والتي أصبحت نقطة ساخنة في إضاءة أشباه الموصلات. ومع ذلك ، لا تزال تقنيات الرقائق والتعبئة الرئيسية بحاجة إلى التحسين ، ويجب تطوير الرقائق للحصول على طاقة عالية وكفاءة إضاءة عالية ومقاومة حرارية منخفضة. زيادة الطاقة تعني زيادة التيار المستخدم بواسطة الشريحة. الطريقة الأكثر مباشرة هي زيادة حجم الشريحة. يبلغ حجم رقائق الطاقة العالية الشائعة حوالي 1 مم × 1 مم ، والتيار هو 350 مللي أمبير. نظرًا للزيادة في التيار ، أصبحت مشكلة تبديد الحرارة. يتم الآن حل المشكلة المعلقة بشكل أساسي عن طريق طريقة رقاقة الوجه. مع تطور تقنية LED ، سيواجه تطبيقها في مجال الإضاءة فرصًا وتحديات غير مسبوقة.
ما هي "شريحة الوجه؟ كيف يتم تنظيمها؟ ما هي المزايا؟
عادة ما تستخدم المصابيح الزرقاء ركائز Al2O3. تتميز ركائز Al2O3 بصلابة عالية وموصلية حرارية منخفضة وموصلية كهربائية. إذا تم استخدام هيكل إيجابي ، فمن ناحية ، سيؤدي ذلك إلى حدوث مشاكل مضادة للكهرباء الساكنة. قضية أكثر أهمية. في الوقت نفسه ، نظرًا لأن القطب الأمامي يتجه لأعلى ، فسيتم حظر جزء من الضوء ، وسيتم تقليل كفاءة الإضاءة. يمكن لمصابيح LED الزرقاء عالية الطاقة الحصول على ناتج ضوئي أكثر فعالية من خلال تقنية رقاقة الوجه مقارنة بتقنية التغليف التقليدية.
تتمثل طريقة بنية الشريحة الحالية السائدة في إعداد شريحة LED زرقاء كبيرة الحجم مع أقطاب كهربائية مناسبة للحام سهل الانصهار ، وفي نفس الوقت تحضير ركيزة سيليكون أكبر قليلاً من تلك الخاصة بشريحة LED الزرقاء ، وتصنيع الذهب من أجل سهل الانصهار اللحام عليه. طبقة موصلة وطبقة سلك رصاص (نقطة ربط كروية من سلك الذهب بالموجات فوق الصوتية). بعد ذلك ، يتم لحام شريحة LED الزرقاء عالية الطاقة وركيزة السيليكون معًا باستخدام معدات اللحام سهلة الانصهار.
ميزة هذا الهيكل هي أن الطبقة فوق المحورية على اتصال مباشر مع ركيزة السيليكون ، والمقاومة الحرارية لركيزة السيليكون أقل بكثير من تلك الموجودة في الركيزة الياقوتية ، لذلك تم حل مشكلة تبديد الحرارة جيدًا. نظرًا لأن طبقة الياقوت تتجه لأعلى بعد تقليب الوجه ، فإنها تصبح السطح الباعث للضوء ، ويكون الياقوت شفافًا ، لذلك يتم أيضًا حل مشكلة انبعاث الضوء. ما ورد أعلاه هو المعرفة ذات الصلة بتكنولوجيا LED. أعتقد أنه مع تطور العلم والتكنولوجيا ، ستصبح مصابيح LED المستقبلية أكثر كفاءة ، وسيتم تحسين عمر الخدمة بشكل كبير ، مما يوفر لنا راحة أكبر.
