LED нь бидний ертөнцийг гэрэлтүүлдэг бөгөөд өндөр хүчин чадалтай LED бүрийн гол цөм нь ... юмэпитаксиаль ваффер— түүний тод байдал, өнгө, үр ашгийг тодорхойлдог чухал бүрэлдэхүүн хэсэг. Эпитаксиал өсөлтийн шинжлэх ухааныг эзэмшсэнээр үйлдвэрлэгчид эрчим хүч хэмнэх, зардал багатай гэрэлтүүлгийн шийдлүүдийн шинэ боломжийг нээж өгч байна.
1. Илүү үр ашигтай байхын тулд илүү ухаалаг өсөлтийн аргууд
Өнөөдрийн стандарт хоёр үе шаттай өсөлтийн процесс нь үр дүнтэй боловч өргөтгөх боломжийг хязгаарладаг. Ихэнх арилжааны реакторууд нэг багцад ердөө зургаан ширхэг вафер тариалдаг. Аж үйлдвэр дараах чиглэлд шилжиж байна:
- Өндөр хүчин чадалтай реакторуудилүү олон вафли боловсруулж, зардлыг бууруулж, дамжуулах чадварыг нэмэгдүүлдэг.
- Өндөр автоматжуулсан дан вафли машинууддээд зэргийн тогтвортой байдал болон давтагдах чадварын хувьд.
2. HVPE: Өндөр чанартай суурь материал авах хурдан зам
Гидридийн уурын фазын эпитакси (HVPE) нь бусад ургалтын аргуудад зориулсан суурь болгон төгс тохирох, цөөн согогтой зузаан GaN давхаргыг хурдан үүсгэдэг. Эдгээр бие даасан GaN хальснууд нь бөөн GaN чипстэй ч өрсөлдөж чадна. Гол нь зузааныг хянах хэцүү бөгөөд химийн бодисууд нь цаг хугацааны явцад тоног төхөөрөмжийг муутгаж болзошгүй.
3. Хажуугийн өсөлт: Илүү жигд талстууд, илүү сайн гэрэл
Үйлдвэрлэгчид маск болон цонхоор вафлийг сайтар хээлж хийснээр GaN-ийг зөвхөн дээшээ биш, хажуу тийшээ ургахад чиглүүлдэг. Энэхүү "хажуугийн эпитакси" нь цоорхойг цөөн согогоор нөхөж, өндөр үр ашигтай LED-д илүү өөгүй болор бүтцийг бий болгодог.
4. Пендео-Эпитакси: Кристалуудыг хөвүүлэх нь
Нэг сонирхолтой зүйл байна: инженерүүд GaN-ийг өндөр баганан дээр ургуулж, дараа нь хоосон орон зай дээгүүр "гүүр" болгоно. Энэхүү хөвөгч өсөлт нь хоорондоо таарахгүй материалаас үүдэлтэй ачааллын ихэнх хэсгийг арилгаж, илүү бат бөх, цэвэр талст давхаргыг бий болгодог.
5. Хэт ягаан туяаны спектрийг гэрэлтүүлэх
Шинэ материалууд нь LED гэрлийг хэт ягаан туяаны хүрээ рүү гүнзгий түлхэж байна. Энэ яагаад чухал вэ? Хэт ягаан туяаны гэрэл нь уламжлалт сонголтуудаас хамаагүй өндөр үр ашигтайгаар дэвшилтэт фосфорыг идэвхжүүлж, илүү тод, эрчим хүчний хэмнэлттэй дараагийн үеийн цагаан LED-үүдийн үүд хаалгыг нээж өгдөг.
6. Олон квант худгийн чип: Дотоодоос өнгө оруулах
Цагаан гэрэл хийхийн тулд өөр өөр LED-үүдийг нэгтгэхийн оронд яагаад бүгдийг нь нэг дор ургуулж болохгүй гэж? Олон квант худаг (MQW) чипүүд нь өөр өөр долгионы уртыг ялгаруулдаг давхаргыг суулгаж, гэрлийг чип дотор шууд холих замаар үүнийг хийдэг. Энэ нь үр ашигтай, авсаархан, дэгжин боловч үйлдвэрлэхэд төвөгтэй юм.
7. Фотоник ашиглан гэрлийг дахин боловсруулах
Сумитомо болон Бостоны Их Сургууль нь цэнхэр LED дээр ZnSe болон AlInGaP зэрэг материалыг давхарлах нь фотонуудыг бүрэн цагаан спектр болгон "дахин боловсруулж" чаддаг болохыг харуулсан. Энэхүү ухаалаг давхаргын арга нь орчин үеийн LED дизайнд ажиллаж буй материалын шинжлэх ухаан болон фотоникийн сэтгэл хөдөлгөм нэгдлийг тусгасан болно.
LED эпитаксиаль вафли хэрхэн хийдэг вэ
Субстратаас чипс хүртэл хялбаршуулсан аялал энд байна:
- Өсөлтийн үе шат:Субстрат → Дизайн → Буфер → N-GaN → MQW → P-GaN → Халаалт → Үзлэг
- Үйлдвэрлэлийн үе шат:Масклах → Литографи → Сийлбэр → N/P электродууд → Шоолох → Ялгах
Энэхүү нарийн үйл явц нь таны дэлгэц эсвэл хотыг гэрэлтүүлэхээс үл хамааран LED чип бүр таны найдаж болох гүйцэтгэлийг хангах болно.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 7-р сарын 8