LED外延片(外延)的成长工艺

最新更新时间:2011-11-09来源: 中国LED照明网 关键字:LED  外延片  成长工艺 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章
    今天来探讨LED外延片的成长工艺,早期在小积体电路时代,每一个6吋的外延片上制作数以千计的芯片,现在次微米线宽的大型VLSI,每一个8吋的外延片上也只能完成一两百个大型芯片。外延片的制造虽动輒投资数百亿,但却是所有电子工业的基础。
硅晶柱的长成,首先需要将纯度相当高的硅矿放入熔炉中,并加入预先设定好的金属物质,使产生出来的硅晶柱拥有要求的电性特质,接着需要将所有物质融化后再长成单晶的硅晶柱,以下将对所有晶柱长成制程做介绍:

长晶主要程式:
1、融化(MELtDown)
此过程是将置放于石英坩锅内的块状复晶硅加热制高于摄氏1420度的融化温度之上,此阶段中最重要的参数为坩锅的位置与热量的供应,若使用较大的功率来融化复晶硅,石英坩锅的寿命会降低,反之功率太低则融化的过程费时太久,影响整体的产能。

2、颈部成长(Neck Growth)
当硅融浆的温度稳定之后,将方向的晶种渐渐注入液中,接着将晶种往上拉升,并使直径缩小到一定(约6mm),维持此直径并拉长10-20cm,以消除晶种内的排差(dislocation),此种零排差(dislocation-free)的控制主要为将排差局限在颈部的成长。

3、晶冠成长(Crown Growth)
长完颈部后,慢慢地降低拉速与温度,使颈部的直径逐渐增加到所需的大小。

4、晶体成长(Body Growth)
利用拉速与温度变化的调整来迟维持固定的晶棒直径,所以坩锅必须不断的上升来维持固定的液面高度,于是由坩锅传到晶棒及液面的辐射热会逐渐增加,此辐射热源将致使固业介面的温度梯度逐渐变小,所以在晶棒成长阶段的拉速必须逐渐地降低,以避免晶棒扭曲的现象产生。
 
5、尾部成长(Tail Growth)
当晶体成长到固定(需要)的长度后,晶棒的直径必须逐渐地缩小,直到与液面分开,此乃避免因热应力造成排差与滑移面现象。

切割:
晶棒长成以后就可以把它切割成一片一片的,也就是外延片。芯片, 圆片,是半导体元件"芯片"或"芯片"的基材,从拉伸长出的高纯度硅元素晶柱 (Crystal Ingot)上,所切下之圆形薄片称为外延片(外延片)。

磊晶:
砷化鎵磊晶依制程的不同,可分为LPE(液相磊晶)、MOCVD(有机金属气相磊晶)及MBE(分子束磊晶)。LPE的技术较低,主要用于一般的发光二极体,而MBE的技术层次较高,容易成长极薄的磊晶,且纯度高,平整性好,但量产能力低,磊晶成长速度慢。MOCVD除了纯度高,平整性好外,量产能力及磊晶成长速度亦较MBE为快,所以现在大都以MOCVD来生产。

其过程首先是将GaAs衬底放入昂贵的有机化学汽相沉积炉(简MOCVD,又称外延炉),再通入III、II族金属元素的烷基化合物(甲基或乙基化物)蒸气与非金属(V或VI族元素)的氢化物(或烷基物)气体,在高温下,发生热解反应,生成III-V或II-VI族化合物沉积在衬底上,生长出一层厚度仅几微米(1毫米=1000微米)的化合物半导体外延层。长有外延层的GaAs片也就是常称的外延片。外延片经芯片加工后,通电就能发出顏色很纯的单色光,如红色、黄色等。不同的材料、不同的生长条件以及不同的外延层结构都可以改变发光的顏色和亮度。其实,在几微米厚的外延层中,真正发光的也仅是其中的几百纳米(1微米=1000纳米)厚的量子阱结构。
反应式: Ga(CH3)3 +PH3= GaP+3CH4

关键字:LED  外延片  成长工艺 编辑:探路者 引用地址:LED外延片(外延)的成长工艺

上一篇:LED贴片胶的固化方法
下一篇:浅谈LED产生有色光的方法

推荐阅读最新更新时间:2023-10-18 16:03

配合固态照明趋势的安森美半导体高能效LED照明方案
随着能源价格的进一步走高和环境问题的增多,世界各国纷纷致力减少温室气体排放,加快了用LED替代对环境有影响的紧凑型荧光灯(CFL)和线性荧光灯(LFL)的步伐。截至目前,世界上许多国家和地区都公布了白炽灯“隐退”的时间表和路线图。中国禁用(禁售)白炽灯计划也于日前出炉。国家发改委等部门联合印发了《关于逐步禁止进口和销售普通照明白炽灯的公告》,决定从2012年10月1日起,按照功率大小分阶段逐步禁止进口和销售普通照明白炽灯。 LED以其寿命更长、优异的色彩组合、节能及符合环保要求,已成为照明革命的关键动力。近年来,LED成为了增长速度最快的半导体市场之一,5年年复合增长率达到19.3%,预计2013年市场总值可达124
[电源管理]
中国LED车灯未来5年之内将有大规模的发展
  近期在汽车车灯及背光源等新应用市场逐渐浮出台面后,LED市场将借力汽车应用,今年仍将保持成长趋势。虽然目前LED大厂在车灯、背光源、照明等三大应用市场上仍处于开发、认证阶段,需求青黄不接以致对今年产业成长贡献度不大,但随着产业化速度加快,明年LED大厂在车灯、背光源、照明等三大领域都有大量的应用。   对于汽车用灯LED的市场的发展,美国、日本、欧洲的一些高档汽车已经开始部分使用LED照明,随着中国经济的发展,汽车和摩托车产业在近几年飞速的发展,其配套产品汽车灯和摩托车灯的需求量必将同步上升。虽然前几年,LED车灯市场扩展很慢,预计近两年内会有较快的发展,并在每辆汽车的前组合灯、后组车灯中有望有1~2个灯(如后制动灯、后转
[汽车电子]
一种快速评估LED照明产品寿命的试验方法
光通量衰减是判断 LED 寿命的一个关键指标,美国能源之星(ES)将 LED照明 产品的光通维持率降至70%以下定义为LED照明产品的寿命终止。美国能源之星提出测量25℃±1℃下6000小时的光通维持率并以此推断LED照明产品的寿命(6000小时光通量维持率不低于91.8%)。相对于LED照明技术的发展与产品更新换代的速度,6000小时(或以上)测试时间仍然过长,无法满足产业快速发展的要求。   开发一种快速的LED照明产品寿命评估的可靠性试验方法成为产业至关重要的问题。针对这一难题,半导体照明联合创新国家重点实验室历时两年的研究,制定了《CSA020LED照明产品光通量输出加速衰减试验方法》。   CSA020在美国
[电源管理]
LED显示屏的选择与显示技术的比较
随着数字化、信息化的发展,大屏幕在各种场合得到了越来越多的应用,而各种显示技术也应运而生。从早期的CRT,到现在的LCD显示屏、PDP、FED、DLP等,平板显示技术呈现出多元化发展的趋势。下面将就LED屏的选择,及其与背投、LCD、PDP的比较展开讨论。 一 led屏是否适合自身运用 以下列出两个简单问题,可以帮你决定LED屏是否适合你的具体应用: 1. 你选择的安装环境的亮度如何? 如果是环境很明亮,则请优先选用LED或背投。 2. 你的显示屏需要多大的尺寸? 如果你想要一个60英寸以上、无缝的大显示屏,那你可以选择前投、背投或LED显示屏。 二 LED视频显示屏可为室外告示和广告市场
[电源管理]
浅谈LED应用于背光模块所具有的优劣势
一、应用于背光模块具有省电之优势 LED应用于背光模块作为光源,取代传统的冷阴极荧光灯管(CCFL),不仅具有轻薄省电、体积小、寿命长、低电压、启动快的好处外,同时具备环保的概念。对于笔记型计算机而言,视处理器与尺寸不同,LCD面板的耗电约占整机的三分之一,由于LED耗电量低,目前使用LED背光的NB其使用时间可以延长1.5小时以上;而搭配LED的导光板厚度可以从2mm降到0.6mm(13.3吋产品),屏幕的厚度可以减薄,整机的重量也会降低;而目前每根CCFL含有约2mg的汞,使用LED作为光源可以减少汞的使用。若使用RGB三色混成白光,可以提供较佳的色彩饱和度,电视画面的颜色将会更鲜艳。LED可以做到区域动态控制,
[电源管理]
日本订单加持,东贝LED照明4月营收有望创新高
    近日,东贝董事长吴庆辉表示,日本灾后重建,LED照明确实有增加,最近接获日本客户通知,要求准备原料,东贝出货到日本的LED灯泡数量,预估4月下旬到5月将会增加。     在日本市场,东贝主要销售LED灯泡。东贝在照明主要着眼室内照明应用市场,透过全球通路布局,推出多款商用及一般照明应用光源应用产品,在日本订单增加下,东贝4月营收可望创新高,Q2也会比Q1成长30%以上。     日本核灾震出的LED照明商机,也使为Hitachi代工的台达电受益。台达电主管透露,日本客户在灾后纷纷寻问LED照明系统产品的交货期,并关心供应链可能短缺的电子料,下单也比过去积极。     除此之外,上游LED磊晶厂芯片光电,也间接受
[电源管理]
基于无线传感技术的LED路灯节能控制系统设计
我国的城市照明伴随着我国城市化进程的加速,得到了快速的发展。但是,城市照明发展中的能源需求和消耗也在不断加大。总体上看,绿色照明工作还存在高能耗、高污染、低效率等问题。 据调查,我国当前的路灯以低效照明为主,电能利用率低。 针对照明中存在的污染严重、电能浪费、能耗密度高、照明效能低等问题,研究路灯节能控制系统,推动路灯照明节能节电,将对绿色照明的全面发展起到积极的推进作用。 1 当前路灯照明系统存在的不足 现代社会,成为城市魅力名片和窗口的路灯照明,缔造了辉煌绚丽的城市文明,也带来了一些问题。能源耗费已经成为制约当前路灯系统发展的关键所在。 1.1 电压波动大---运行浪费 由于电网负荷的变化随着时段的不同而不同,因此,相应的
[电源管理]
基于无线传感技术的<font color='red'>LED</font>路灯节能控制系统设计
SL320双路五位LED电平显示驱动电路的应用
SL320是一块专门用于发光二极管音量指示的集成驱动电路.用一块SL320就能同时指示两个声道的功率电平大小,在单声道应用时可驱动10个发光二极管来指示功率电平大小.该电路所需外围元件较少,装置十分容易,广泛用于单声道或立体声收音机,收录机和扩大中作功率电平指示.
[电源管理]
SL320双路五位<font color='red'>LED</font>电平显示驱动电路的应用
小广播
最新电源管理文章
换一换 更多 相关热搜器件
电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved