LED нь бидний ертөнцийг гэрэлтүүлдэг бөгөөд өндөр хүчин чадалтай LED бүрийн гол цөм нь байдагэпитаксиаль хавтан-түүний тод байдал, өнгө, үр ашгийг тодорхойлдог чухал бүрэлдэхүүн хэсэг. Эпитаксиаль өсөлтийн шинжлэх ухааныг эзэмшсэнээр үйлдвэрлэгчид эрчим хүч хэмнэсэн, хэмнэлттэй гэрэлтүүлгийн шийдлүүдийн шинэ боломжуудыг нээж байна.
1. Үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн тулд илүү ухаалаг өсөлтийн техникүүд
Өнөөдрийн стандарт хоёр үе шаттай өсөлтийн үйл явц хэдийгээр үр дүнтэй боловч өргөтгөх боломжийг хязгаарладаг. Ихэнх арилжааны реакторууд нэг багцад ердөө зургаан ширхэг вафель ургадаг. Аж үйлдвэр дараахь чиглэлд шилжиж байна.
- Өндөр хүчин чадалтай реакторуудЭнэ нь илүү олон ширхэгтэй хавтанг боловсруулж, зардлыг бууруулж, дамжуулах чадварыг нэмэгдүүлдэг.
- Өндөр автоматжуулсан дан хавтантай машинууддээд зэргийн тууштай байдал, давтагдах чадвар.
2. HVPE: Өндөр чанартай субстрат хүрэх хурдан зам
Гидридын уурын фазын эпитакси (HVPE) нь бусад өсөлтийн аргын субстрат болгон төгс бус бага согогтой зузаан GaN давхаргыг хурдан үүсгэдэг. Эдгээр бие даасан GaN кинонууд нь их хэмжээний GaN чипүүдтэй ч өрсөлдөж чаддаг. Барьсан уу? Зузааныг хянахад хэцүү бөгөөд химийн бодисууд нь тоног төхөөрөмжийг цаг хугацааны явцад доройтуулдаг.
3. Хажуу талын өсөлт: гөлгөр талстууд, илүү сайн гэрэл
Өргөст цаасыг маск, цонхоор сайтар загварчлах замаар үйлдвэрлэгчид GaN-ийг зөвхөн дээшээ биш, харин хажуу тийшээ ургуулдаг. Энэхүү "хажуугийн эпитакси" нь цоорхойг бага согогтойгоор дүүргэж, өндөр үр ашигтай LED-ийн хувьд илүү өөгүй болор бүтцийг бий болгодог.
4. Пендео-Эпитакси: Кристалуудыг хөвүүлэх
Энд гайхалтай зүйл байна: инженерүүд GaN-ийг өндөр багана дээр ургуулж, хоосон орон зайд "гүүр" болгодог. Энэхүү хөвөгч өсөлт нь таарахгүй материалаас үүссэн ачааллыг арилгаж, илүү бат бөх, цэвэр болор давхарга үүсгэдэг.
5. Хэт ягаан туяаны спектрийг гэрэлтүүлэх
Шинэ материалууд нь LED гэрлийг хэт ягаан туяаны хүрээ рүү улам гүнзгийрүүлж байна. Энэ яагаад хамаатай вэ? Хэт ягаан туяа нь уламжлалт сонголтуудаас хамаагүй өндөр үр ашигтай дэвшилтэт фосфорыг идэвхжүүлж, илүү тод, эрчим хүчний хэмнэлттэй дараагийн үеийн цагаан LED-ийн үүд хаалгыг нээж өгдөг.
6. Олон квант худгийн чипс: Дотроос нь өнгө
Янз бүрийн LED-үүдийг нэгтгэж цагаан гэрэл гаргахын оронд бүгдийг нэг дор ургуулж яагаад болохгүй гэж? Multi-quantum well (MQW) чипүүд нь өөр өөр долгионы уртыг ялгаруулдаг давхаргыг суулгаж, гэрлийг чип дотор шууд холих замаар үүнийг хийдэг. Энэ нь үр ашигтай, авсаархан, гоёмсог боловч үйлдвэрлэхэд төвөгтэй.
7. Фотоник ашиглан гэрлийг дахин боловсруулах
Сумитомо болон Бостоны их сургууль ZnSe, AlInGaP гэх мэт материалыг цэнхэр өнгийн LED дээр овоолох нь фотоныг бүрэн цагаан спектр болгон "дахин боловсруулах" боломжтой болохыг харуулсан. Энэхүү ухаалаг давхрагын техник нь орчин үеийн LED дизайн дахь материал судлал, фотоникийн сэтгэл хөдөлгөм хослолыг тусгасан болно.
LED эпитаксиаль өрөм хэрхэн хийдэг вэ
Субстратаас чип хүртэлх хялбаршуулсан аялал энд байна:
- Өсөлтийн үе шат:Субстрат → Дизайн → Буфер → N-GaN → MQW → P-GaN → Ангилал → Шалгалт
- Үйлдвэрлэлийн үе шат:Масклах → Литографи → Сийлбэр → N/P электродууд → Шилжүүлэлт → Ангилах
Энэхүү нямбай үйл явц нь LED чип бүр нь таны дэлгэцийг гэрэлтүүлэх эсвэл таны хотыг гэрэлтүүлэх эсэхээс үл хамааран таны найдаж болох гүйцэтгэлийг өгдөг.
Шуудангийн цаг: 2025-07-08