在晶片上生长为外延片的步骤:
在单晶衬底上生长一薄层单晶工艺,称为外延;长有外延层的晶体片称为外延片;外延材料是LED的核心部分。LED的波长、亮度、正向电压等主要光电参数基本上取决于外延材料。 外延技术和设备分气相外延、液相外延、金属有机化合物气相外延(MOCVD),目前主流方式为 MOCVD,而 MOCVD 外延炉则是 LED 外延片和芯片制造过程中的蕞重要的设备,在2008年前后时期,一套 MOCVD 设备需要上千万人民i币左右。
把衬底放到外延炉中,然后控制化合物气体在衬底上沉积,就像植物从地下生长上来一样,化合物沉积到衬底上好像从衬底上生长上来的一样,所以称之为外延片生长。需要生长多层微米级别的不同层。
一、定义
1、LED晶片为LED的主要原材料,LED主要依靠晶片来发光。
2、LED芯片是一种固态的半导体器件,就是一个P-N结,它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。
二、组成
1、LED晶片的组成:要有申(AS)铝(AL)家(Ga)铟(IN)磷(P)氮(N)锶(Si)这几种元素中的若干种组成。
2、LED芯片的组成:由金垫、P极、N极、PN结、背金层构成(双pad芯片无背金层)组成。
三、分类
1、LED晶片
1)按发光亮度分:
A.一般亮度:R﹑H﹑G﹑Y﹑E等;
B.高亮度:VG﹑VY﹑SR等;
C.超高亮度:UG﹑UY﹑UR﹑UYS﹑URF﹑UE等;
D.不可见光(红外线):IR﹑SIR﹑VIR﹑HIR;
E.红外线接收管:PT;
F.光电管:PD;
2)按组成元素分:
A.二元晶片(磷﹑家):H﹑G等;
B.三元晶片(磷﹑家﹑申):SR﹑HR﹑UR等;
C.四元晶片(磷﹑铝﹑家﹑铟):SRF﹑HRF﹑URF﹑VY﹑HY﹑UY﹑UYS﹑UE﹑HE、UG
2、LED芯片
1)根据用途分:大功率LED芯片、小功率LED芯片两种;
2)根据颜色分:主要分为三种:红色、绿色、蓝色(制作白光的原料);
3)根据形状分:一般分为方片、圆片两种;
4 ) 根据大小分:小功率的芯片一般分为8mil、9mil、12mil、14mil等。
50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识,1962年,通用电气公司的尼克•何伦亚克(NickHolonyakJr.)开发出第壹种实际应用的可见光发光二极管。LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,即固体封装,所以能起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好。
蕞初LED用作仪器仪表的指示光源,后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用,产生了很好的经济效益和社会效益。以12英寸的红色交通信号灯为例,在美国本来是采用长寿命、低光效的140瓦白炽灯作为光源,它产生2000流明的白光。经红色滤光片后,光损失90%,只剩下200流明的红光。而在新设计的灯中,Lumileds公司采用了18个红色LED光源,包括电路损失在内,共耗电14瓦,即可产生同样的光效。汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。