Ինչ է LED չիպը: Այսպիսով, որո՞նք են դրա բնութագրերը: LED չիպերի արտադրությունը հիմնականում ուղղված է արդյունավետ և հուսալի ցածր օմիկ կոնտակտային էլեկտրոդների արտադրությանը, որոնք կարող են բավարարել կոնտակտային նյութերի միջև համեմատաբար փոքր լարման անկումը և ապահովել զոդման բարձիկներ՝ միաժամանակ հնարավորինս շատ լույս արձակելով: Ֆիլմի փոխանցման գործընթացը հիմնականում օգտագործում է վակուումային գոլորշիացման մեթոդը: 4Pa բարձր վակուումի պայմաններում նյութը հալվում է դիմադրողական ջեռուցման կամ էլեկտրոնային ճառագայթով ռմբակոծման ջեռուցման մեթոդով, իսկ BZX79C18-ը վերածվում է մետաղական գոլորշու և ցածր ճնշման տակ նստում կիսահաղորդչային նյութի մակերեսին:
Սովորաբար օգտագործվող P տիպի կոնտակտային մետաղները ներառում են համաձուլվածքներ, ինչպիսիք են AuBe և AuZn, մինչդեռ N-կողմային կոնտակտային մետաղը հաճախ պատրաստված է AuGeNi համաձուլվածքից: Ծածկույթից հետո ձևավորված խառնուրդի շերտը նույնպես պետք է հնարավորինս բացահայտի լույս արձակող տարածքը ֆոտոլիտոգրաֆիայի տեխնոլոգիայի միջոցով, որպեսզի մնացած խառնուրդի շերտը կարողանա բավարարել արդյունավետ և հուսալի ցածր օմիկ կոնտակտային էլեկտրոդների և զոդման մետաղալարերի պահանջները: Ֆոտոլիտոգրաֆիայի գործընթացի ավարտից հետո կատարվում է նաև համաձուլվածքի պրոցեսը, սովորաբար H2 կամ N2-ի պաշտպանության ներքո։ Լեգիրման ժամանակը և ջերմաստիճանը սովորաբար որոշվում են այնպիսի գործոններով, ինչպիսիք են կիսահաղորդչային նյութերի բնութագրերը և համաձուլվածքի վառարանի ձևը: Իհարկե, եթե կապույտ-կանաչ չիպերի էլեկտրոդների պրոցեսը ավելի բարդ է, անհրաժեշտ է ավելացնել պասիվացման թաղանթի աճը և պլազմայի փորագրման գործընթացները:

LED չիպերի արտադրության գործընթացում ո՞ր գործընթացներն են էական ազդեցություն ունենում դրանց օպտոէլեկտրոնային աշխատանքի վրա:
Ընդհանուր առմամբ, LED epitaxial արտադրության ավարտից հետո դրա հիմնական էլեկտրական հատկությունները վերջնական տեսքի են բերվել, և չիպերի արտադրությունը չի փոխում դրա հիմնական բնույթը: Այնուամենայնիվ, ծածկույթի և համաձուլվածքի գործընթացների ընթացքում անհամապատասխան պայմանները կարող են հանգեցնել որոշ վատ էլեկտրական պարամետրերի: Օրինակ, համաձուլվածքի ցածր կամ բարձր ջերմաստիճանը կարող է առաջացնել օմիկական վատ կոնտակտ, որը չիպերի արտադրության մեջ բարձր առաջնային լարման VF անկման հիմնական պատճառն է: Կտրումից հետո չիպի եզրերին կոռոզիայից որոշ պրոցեսներ կատարելը կարող է օգտակար լինել չիպի հակադարձ արտահոսքի բարելավման համար: Դա պայմանավորված է նրանով, որ ադամանդե հղկող անիվի սայրով կտրելուց հետո չիպի եզրին կմնա մեծ քանակությամբ բեկորային փոշի: Եթե ​​այս մասնիկները կպչեն LED չիպի PN հանգույցին, դրանք կառաջացնեն էլեկտրական արտահոսք և նույնիսկ խափանում: Բացի այդ, եթե չիպի մակերևույթի ֆոտոռեզիստենտը մաքուր չի մաքրվում, դա դժվարություններ և առջևի զոդման գծերի վիրտուալ զոդում կառաջացնի: Եթե ​​այն գտնվում է հետևի մասում, դա նույնպես կառաջացնի բարձր ճնշման անկում։ Չիպերի արտադրության գործընթացում մեթոդները, ինչպիսիք են մակերեսի կոշտացումը և շրջված trapezoidal կառուցվածքների կտրումը, կարող են մեծացնել լույսի ինտենսիվությունը:

Ինչու՞ են LED չիպերը բաժանվում տարբեր չափերի: Որո՞նք են չափի ազդեցությունը LED-ի ֆոտոէլեկտրական աշխատանքի վրա:
LED չիպերի չափերը ըստ իրենց հզորության կարելի է բաժանել ցածր էներգիայի չիպերի, միջին հզորության չիպերի և բարձր հզորության չիպերի: Ըստ հաճախորդի պահանջների, այն կարելի է բաժանել կատեգորիաների, ինչպիսիք են մեկ խողովակի մակարդակը, թվային մակարդակը, կետային մատրիցայի մակարդակը և դեկորատիվ լուսավորությունը: Ինչ վերաբերում է չիպի կոնկրետ չափին, ապա դա կախված է չիպերի տարբեր արտադրողների արտադրության իրական մակարդակից և հատուկ պահանջներ չկան: Քանի դեռ գործընթացը համապատասխանում է ստանդարտին, փոքր չիպերը կարող են մեծացնել միավորի արտադրությունը և նվազեցնել ծախսերը, իսկ օպտոէլեկտրոնային աշխատանքը հիմնարար փոփոխությունների չի ենթարկվի: Չիպի կողմից օգտագործվող հոսանքն իրականում կապված է դրա միջով հոսող ընթացիկ խտության հետ: Փոքր չիպն ավելի քիչ հոսանք է օգտագործում, մինչդեռ մեծ չիպն ավելի շատ հոսանք է օգտագործում: Նրանց միավորի ընթացիկ խտությունը հիմնականում նույնն է: Հաշվի առնելով, որ ջերմության արտանետումը հիմնական խնդիրն է բարձր հոսանքի պայմաններում, դրա լուսային արդյունավետությունն ավելի ցածր է, քան ցածր հոսանքի դեպքում: Մյուս կողմից, քանի որ տարածքը մեծանում է, չիպի մարմնի դիմադրությունը կնվազի, ինչի հետևանքով կնվազի առաջ հաղորդման լարումը:

Ո՞րն է LED բարձր էներգիայի չիպերի բնորոշ տարածքը: Ինչո՞ւ։
Սպիտակ լույսի համար օգտագործվող LED բարձր էներգիայի չիպսերը սովորաբար հասանելի են շուկայում մոտ 40 միլիլիոնանոց, իսկ բարձր էներգիայի չիպսերի էներգիայի սպառումը հիմնականում վերաբերում է 1 Վտ-ից բարձր էլեկտրականությանը: Շնորհիվ այն բանի, որ քվանտային արդյունավետությունը սովորաբար 20%-ից պակաս է, էլեկտրական էներգիայի մեծ մասը վերածվում է ջերմային էներգիայի, ուստի բարձր հզորության չիպերի ջերմության արտահոսքը շատ կարևոր է և պահանջում է, որ չիպերն ունենան մեծ տարածք:

Որո՞նք են GaN-ի էպիտաքսիալ նյութերի արտադրության չիպային գործընթացի և մշակման սարքավորումների տարբեր պահանջները GaP-ի, GaAs-ի և InGaAlP-ի համեմատ: Ինչո՞ւ։
Սովորական LED կարմիր և դեղին չիպերի և բարձր պայծառությամբ չորրորդական կարմիր և դեղին չիպերի ենթաշերտերը պատրաստված են բաղադրյալ կիսահաղորդչային նյութերից, ինչպիսիք են GaP-ը և GaAs-ը, և սովորաբար կարող են պատրաստվել N-տիպի ենթաշերտերի: Խոնավ պրոցեսն օգտագործվում է ֆոտոլիտոգրաֆիայի համար, այնուհետև ադամանդե հղկման անիվի շեղբերն օգտագործվում է չիպսեր կտրելու համար: GaN նյութից պատրաստված կապույտ-կանաչ չիպը օգտագործում է շափյուղայի հիմք: Շափյուղայի հիմքի մեկուսիչ բնույթի պատճառով այն չի կարող օգտագործվել որպես LED-ի մեկ էլեկտրոդ: Հետևաբար, երկու P/N էլեկտրոդները պետք է միաժամանակ արտադրվեն էպիտաքսիալ մակերեսի վրա չոր փորագրման գործընթացի միջոցով, և պետք է իրականացվեն որոշ պասիվացման գործընթացներ: Շափյուղայի կարծրության պատճառով դժվար է այն ադամանդե հղկող անիվի շեղբով կտրատել չիպսերով։ Դրա արտադրության գործընթացն ընդհանուր առմամբ ավելի բարդ և բարդ է, քան GaP կամ GaAs նյութերից պատրաստված LED-ները:

Որո՞նք են «թափանցիկ էլեկտրոդի» չիպի կառուցվածքը և բնութագրերը:
Այսպես կոչված թափանցիկ էլեկտրոդը պետք է լինի հաղորդիչ և թափանցիկ: Այս նյութը այժմ լայնորեն օգտագործվում է հեղուկ բյուրեղների արտադրության գործընթացներում, և դրա անունը ինդիումի անագ օքսիդ է, որը հապավում է ITO, բայց այն չի կարող օգտագործվել որպես զոդման պահոց: Պատրաստելիս նախ չիպի մակերևույթի վրա օմիկ էլեկտրոդ պատրաստեք, այնուհետև ծածկեք մակերեսը ITO շերտով և սալիկի մի շերտ զոդման բարձիկի վրա ITO մակերեսի վրա: Այս կերպ կապարից իջնող հոսանքը հավասարաչափ բաշխվում է յուրաքանչյուր օհմիկ կոնտակտային էլեկտրոդի վրա ITO շերտի միջոցով: Միևնույն ժամանակ, ITO-ն, քանի որ իր բեկման ինդեքսը գտնվում է օդի և էպիտաքսիալ նյութերի միջև, կարող է մեծացնել լույսի արտանետման անկյունը և լուսավոր հոսքը:

Ո՞րն է կիսահաղորդչային լուսավորության չիպային տեխնոլոգիայի հիմնական զարգացումը:
Կիսահաղորդչային LED տեխնոլոգիայի զարգացման հետ մեկտեղ ավելանում է նաև դրա կիրառումը լուսավորության ոլորտում, հատկապես սպիտակ լուսադիոդի առաջացումը, որը դարձել է կիսահաղորդչային լուսավորության թեժ թեմա: Այնուամենայնիվ, հիմնական չիպերի և փաթեթավորման տեխնոլոգիաները դեռ պետք է բարելավվեն, իսկ չիպսերի առումով մենք պետք է զարգանանք դեպի բարձր հզորություն, բարձր լույսի արդյունավետություն և նվազեցված ջերմային դիմադրություն: Հզորության ավելացումը նշանակում է չիպի կողմից օգտագործվող հոսանքի ավելացում, իսկ ավելի անմիջական ճանապարհը չիպի չափի մեծացումն է: Սովորաբար օգտագործվող բարձր էներգիայի չիպերը մոտ 1 մմ × 1 մմ են, 350 մԱ հոսանքով: Ընթացիկ օգտագործման աճի պատճառով ջերմության արտանետումը դարձել է ակնառու խնդիր, և այժմ այս խնդիրը հիմնականում լուծվել է չիպերի ինվերսիայի մեթոդի միջոցով: LED տեխնոլոգիայի զարգացման հետ մեկտեղ դրա կիրառումը լուսավորության ոլորտում կբախվի աննախադեպ հնարավորությունների և մարտահրավերների:

Ի՞նչ է «մատով խփել չիպը»: Ո՞րն է դրա կառուցվածքը: Որո՞նք են դրա առավելությունները:
Կապույտ LED սովորաբար օգտագործում է Al2O3 ենթաշերտը, որն ունի բարձր կարծրություն, ցածր ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակություն: Եթե ​​դրական կառույց օգտագործվի, դա մի կողմից հակաստատիկ խնդիրներ կբերի, իսկ մյուս կողմից՝ բարձր ընթացիկ պայմաններում ջերմության արտանետումը նույնպես հիմնական խնդիր կդառնա։ Մինչդեռ, դեպի վեր ուղղված դրական էլեկտրոդի պատճառով լույսի մի մասը կփակվի, ինչը կհանգեցնի լուսավորության արդյունավետության նվազմանը: Բարձր հզորության կապույտ LED-ը չիպի ինվերսիայի տեխնոլոգիայի միջոցով կարող է հասնել ավելի արդյունավետ լույսի ելքի, քան ավանդական փաթեթավորման տեխնոլոգիան:
Այժմ շրջված կառուցվածքի հիմնական մեթոդն է նախ պատրաստել մեծ չափի կապույտ LED չիպերը համապատասխան էվեկտիկական զոդման էլեկտրոդներով, և միևնույն ժամանակ պատրաստել մի փոքր ավելի մեծ սիլիկոնային հիմք, քան կապույտ LED չիպը, այնուհետև պատրաստել ոսկե հաղորդիչ շերտ և դուրս հանել մետաղալար: շերտ (ուլտրաձայնային ոսկյա մետաղալարով գնդիկավոր զոդման միացում) դրա վրա էվեկտիկական զոդման համար: Այնուհետև բարձր հզորության կապույտ LED չիպը զոդվում է սիլիկոնային հիմքի վրա՝ օգտագործելով էվեկտիկական զոդման սարքավորում:
Այս կառուցվածքի առանձնահատկությունն այն է, որ էպիտաքսիալ շերտը ուղղակիորեն շփվում է սիլիցիումային ենթաշերտի հետ, և սիլիցիումային ենթաշերտի ջերմային դիմադրությունը շատ ավելի ցածր է, քան շափյուղայի ենթաշերտը, ուստի ջերմության ցրման խնդիրը լավ լուծված է: Շափյուղայի շրջված սուբստրատի շնորհիվ դեպի վեր՝ այն դառնում է լույս արձակող մակերես, իսկ շափյուղան թափանցիկ է՝ դրանով իսկ լուծելով լույսի արտանետման խնդիրը։ Վերը նշվածը լուսադիոդային տեխնոլոգիայի համապատասխան գիտելիքներն են: Մենք հավատում ենք, որ գիտության և տեխնոլոգիայի զարգացման հետ մեկտեղ ապագա LED լույսերը կդառնան ավելի արդյունավետ, և դրանց ծառայության ժամկետը զգալիորեն կբարելավվի՝ մեզ ավելի մեծ հարմարավետություն բերելով: