ຈາກຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງ LED, ເຫັນໄດ້ຢ່າງຊັດເຈນວ່າວັດສະດຸແຜ່ນ epitaxial ແມ່ນອົງປະກອບຫຼັກຂອງ LED. ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ຕົວກໍານົດການ optoelectronic ທີ່ສຳຄັນເຊັ່ນ: ຄວາມຍາວຄື້ນ, ຄວາມສະຫວ່າງ, ແລະແຮງດັນໄຟຟ້າໄປທາງໜ້າສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຖືກກຳນົດໂດຍວັດສະດຸ epitaxial. ເຕັກໂນໂລຊີ ແລະ ອຸປະກອນແຜ່ນ epitaxial ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຕໍ່ຂະບວນການຜະລິດ, ໂດຍມີການລະເຫີຍໄອເຄມີໂລຫະ-ອິນຊີ (MOCVD) ເປັນວິທີການຫຼັກສຳລັບການປູກຊັ້ນຜລຶກດ່ຽວບາງໆຂອງສານປະກອບ III-V, II-VI, ແລະໂລຫະປະສົມຂອງມັນ. ຂ້າງລຸ່ມນີ້ແມ່ນແນວໂນ້ມໃນອະນາຄົດບາງຢ່າງໃນເຕັກໂນໂລຊີແຜ່ນ epitaxial LED.
1. ການປັບປຸງຂະບວນການເຕີບໂຕສອງຂັ້ນຕອນ
ປະຈຸບັນ, ການຜະລິດເພື່ອການຄ້າໃຊ້ຂະບວນການເຕີບໂຕສອງຂັ້ນຕອນ, ແຕ່ຈຳນວນຂອງວັດສະດຸທີ່ສາມາດໂຫຼດໄດ້ພ້ອມກັນແມ່ນມີຈຳກັດ. ໃນຂະນະທີ່ລະບົບ 6 ເວເຟີແມ່ນສຳເລັດແລ້ວ, ເຄື່ອງຈັກທີ່ຈັດການເວເຟີປະມານ 20 ອັນຍັງຢູ່ພາຍໃຕ້ການພັດທະນາ. ການເພີ່ມຈຳນວນເວເຟີມັກຈະນຳໄປສູ່ຄວາມສະໝໍ່າສະເໝີທີ່ບໍ່ພຽງພໍໃນຊັ້ນ epitaxial. ການພັດທະນາໃນອະນາຄົດຈະສຸມໃສ່ສອງທິດທາງຄື:
- ການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີທີ່ຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດໂຫຼດວັດສະດຸໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນໃນຫ້ອງປະຕິກິລິຍາດຽວ, ເຮັດໃຫ້ພວກມັນເໝາະສົມກັບການຜະລິດຂະໜາດໃຫຍ່ ແລະ ການຫຼຸດຜ່ອນຕົ້ນທຶນ.
- ພັດທະນາອຸປະກອນເວເຟີດຽວແບບອັດຕະໂນມັດສູງ ແລະ ສາມາດເຮັດໄດ້ຊ້ຳໆ.
2. ເຕັກໂນໂລຊີ Epitaxy ໄລຍະໄອໄຮດຣອຍ (HVPE)
ເທັກໂນໂລຢີນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ຟິມໜາມີຄວາມໜາແໜ້ນຕ່ຳໃນການເຄື່ອນທີ່, ເຊິ່ງສາມາດເປັນຊັ້ນຮອງສຳລັບການເຕີບໃຫຍ່ຂອງ homoepitaxial ໂດຍໃຊ້ວິທີການອື່ນໆ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຟິມ GaN ທີ່ແຍກອອກຈາກຊັ້ນຮອງອາດຈະກາຍເປັນທາງເລືອກອື່ນແທນຊິບຜລຶກດຽວຂອງ GaN. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, HVPE ມີຂໍ້ເສຍ, ເຊັ່ນ: ຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການຄວບຄຸມຄວາມໜາທີ່ແນ່ນອນ ແລະ ອາຍແກັສປະຕິກິລິຍາການກັດກ່ອນທີ່ເປັນອຸປະສັກຕໍ່ການປັບປຸງຄວາມບໍລິສຸດຂອງວັດສະດຸ GaN ຕື່ມອີກ.
HVPE-GaN ທີ່ມີ Si ເສີມ
(ກ) ໂຄງສ້າງຂອງເຕົາປະຕິກອນ HVPE-GaN ທີ່ມີທາດ Si ເສີມ; (ຂ) ຮູບພາບຂອງ HVPE-GaN ທີ່ມີທາດ Si ເສີມໜາ 800 μm;
(ຄ) ການແຈກຢາຍຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງຕົວນຳເສລີຕາມເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງ HVPE-GaN ທີ່ມີ Si ເສີມ
3. ເຕັກໂນໂລຊີການເຕີບໂຕຂອງ epitaxial ແບບເລືອກເຟັ້ນ ຫຼື ການເຕີບໂຕຂອງ epitaxial ແບບຂ້າງ
ເຕັກນິກນີ້ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄວາມໜາແໜ້ນຂອງການເຄື່ອນທີ່ ແລະ ປັບປຸງຄຸນນະພາບຂອງຜລຶກຂອງຊັ້ນ epitaxial GaN. ຂະບວນການດັ່ງກ່າວກ່ຽວຂ້ອງກັບ:
- ການວາງຊັ້ນ GaN ລົງເທິງຊັ້ນຮອງພື້ນທີ່ເໝາະສົມ (sapphire ຫຼື SiC).
- ການວາງຊັ້ນໜ້າກາກ SiO₂ ທີ່ມີໂພລີຄຣິສຕັນຢູ່ເທິງສຸດ.
- ການໃຊ້ການພິມດ້ວຍແສງ ແລະ ການແກະສະຫຼັກເພື່ອສ້າງປ່ອງຢ້ຽມ GaN ແລະ ແຖບໜ້າກາກ SiO₂.ໃນລະຫວ່າງການເຕີບໃຫຍ່ຕໍ່ມາ, GaN ທຳອິດຈະເຕີບໃຫຍ່ຕັ້ງຂຶ້ນໃນປ່ອງຢ້ຽມ ແລະ ຫຼັງຈາກນັ້ນຈະເຕີບໃຫຍ່ຕາມແນວນອນເທິງແຖບ SiO₂.
ເວເຟີ GaN-on-Sapphire ຂອງ XKH
4. ເທັກໂນໂລຢີ Pendeo-Epitaxy
ວິທີການນີ້ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງໂຄງສ້າງທີ່ເກີດຈາກໂຄງສ້າງ ແລະ ຄວາມບໍ່ກົງກັນທາງຄວາມຮ້ອນລະຫວ່າງຊັ້ນໃຕ້ດິນ ແລະ ຊັ້ນ epitaxial ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ເຊິ່ງຊ່ວຍເສີມສ້າງຄຸນນະພາບຂອງຜລຶກ GaN ໃຫ້ດີຂຶ້ນຕື່ມອີກ. ຂັ້ນຕອນຕ່າງໆປະກອບມີ:
- ການປູກຊັ້ນ epitaxial GaN ເທິງຊັ້ນຮອງພື້ນທີ່ເຫມາະສົມ (6H-SiC ຫຼື Si) ໂດຍໃຊ້ຂະບວນການສອງຂັ້ນຕອນ.
- ປະຕິບັດການແກະສະຫຼັກແບບເລືອກເຟັ້ນຂອງຊັ້ນ epitaxial ລົງໄປຫາຊັ້ນໃຕ້ດິນ, ສ້າງໂຄງສ້າງເສົາສະຫຼັບ (GaN/buffer/ຊັ້ນໃຕ້ດິນ) ແລະໂຄງສ້າງຮ່ອງ.
- ການເຕີບໂຕຂອງຊັ້ນ GaN ເພີ່ມເຕີມ, ເຊິ່ງຂະຫຍາຍອອກໄປທາງຂ້າງຈາກຝາຂ້າງຂອງເສົາ GaN ເດີມ, ຖືກຫ້ອຍຢູ່ເທິງຄູນ້ຳ.ເນື່ອງຈາກບໍ່ໄດ້ໃຊ້ໜ້າກາກ, ສິ່ງນີ້ຈະຊ່ວຍຫຼີກລ່ຽງການສຳຜັດລະຫວ່າງ GaN ແລະວັດສະດຸໜ້າກາກ.
ເວເຟີ GaN-on-Silicon ຂອງ XKH
5. ການພັດທະນາວັດສະດຸ Epitaxial LED UV ຄວາມຍາວຄື່ນສັ້ນ
ສິ່ງນີ້ວາງພື້ນຖານທີ່ແຂງແກ່ນສຳລັບໄຟ LED ສີຂາວທີ່ອີງໃສ່ຟອສຟໍຣັດທີ່ຖືກກະຕຸ້ນດ້ວຍ UV. ຟອສຟໍຣັດທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງຫຼາຍຊະນິດສາມາດຖືກກະຕຸ້ນໂດຍແສງ UV, ເຊິ່ງສະເໜີປະສິດທິພາບການສ່ອງແສງສູງກວ່າລະບົບ YAG:Ce ໃນປະຈຸບັນ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສົ່ງເສີມປະສິດທິພາບຂອງໄຟ LED ສີຂາວ.
6. ເທັກໂນໂລຢີຊິບຫຼາຍບໍ່ຄວອນຕຳ (MQW)
ໃນໂຄງສ້າງ MQW, ສິ່ງເຈືອປົນທີ່ແຕກຕ່າງກັນຈະຖືກເພີ່ມເຂົ້າໃນຊັ້ນປ່ອຍແສງເພື່ອສ້າງບໍ່ຄວອນຕຳທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ການລວມຕົວຂອງໂຟຕອນທີ່ປ່ອຍອອກມາຈາກບໍ່ເຫຼົ່ານີ້ຜະລິດແສງສີຂາວໂດຍກົງ. ວິທີການນີ້ປັບປຸງປະສິດທິພາບການສ່ອງແສງ, ຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ, ແລະ ເຮັດໃຫ້ການຫຸ້ມຫໍ່ ແລະ ການຄວບຄຸມວົງຈອນງ່າຍຂຶ້ນ, ເຖິງແມ່ນວ່າມັນຈະມີຄວາມທ້າທາຍທາງດ້ານເຕັກນິກຫຼາຍຂຶ້ນ.
7. ການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຊີ “ການຣີໄຊເຄີນໂຟຕອນ”
ໃນເດືອນມັງກອນ 1999, ບໍລິສັດ Sumitomo ຂອງຍີ່ປຸ່ນໄດ້ພັດທະນາໄຟ LED ສີຂາວໂດຍໃຊ້ວັດສະດຸ ZnSe. ເຕັກໂນໂລຊີດັ່ງກ່າວກ່ຽວຂ້ອງກັບການປູກຟິມບາງ CdZnSe ໃສ່ຊັ້ນໃຕ້ດິນຜລຶກດຽວ ZnSe. ເມື່ອຖືກໄຟຟ້າ, ຟິມຈະປ່ອຍແສງສີຟ້າ, ເຊິ່ງພົວພັນກັບຊັ້ນໃຕ້ດິນ ZnSe ເພື່ອຜະລິດແສງສີເຫຼືອງທີ່ສົມບູນແບບ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດແສງສີຂາວ. ໃນທຳນອງດຽວກັນ, ສູນຄົ້ນຄວ້າໂຟໂຕນິກຂອງມະຫາວິທະຍາໄລບອສຕັນໄດ້ວາງສານປະກອບເຄິ່ງຕົວນຳ AlInGaP ໃສ່ຊັ້ນໃຕ້ດິນ LED GaN-LED ສີຟ້າເພື່ອສ້າງແສງສີຂາວ.
8. ການໄຫຼວຽນຂອງຂະບວນການເວເຟີ Epitaxial LED
① ການຜະລິດເວເຟີ Epitaxial:
ຊັ້ນໃຕ້ດິນ → ການອອກແບບໂຄງສ້າງ → ການເຕີບໂຕຂອງຊັ້ນບັບເຟີ → ການເຕີບໂຕຂອງຊັ້ນ GaN ປະເພດ N → ການເຕີບໂຕຂອງຊັ້ນປ່ອຍແສງ MQW → ການເຕີບໂຕຂອງຊັ້ນ GaN ປະເພດ P → ການอบອ່ອນ → ການທົດສອບ (ການສ່ອງແສງດ້ວຍແສງ, ລັງສີເອັກສ໌) → ແຜ່ນເວເຟີ Epitaxial
② ການຜະລິດຊິບ:
ແຜ່ນແພ Epitaxial → ການອອກແບບ ແລະ ການຜະລິດໜ້າກາກ → ການພິມດ້ວຍແສງ → ການແກະສະຫຼັກໄອອອນ → ເອເລັກໂຕຣດປະເພດ N (ການວາງ, ການອົບ, ການແກະສະຫຼັກ) → ເອເລັກໂຕຣດປະເພດ P (ການວາງ, ການອົບ, ການແກະສະຫຼັກ) → ການຫັ່ນເປັນຕ່ອນ → ການກວດກາ ແລະ ການຈັດວາງຊິບ.
ເວເຟີ GaN-on-SiC ຂອງ ZMSH
ເວລາໂພສ: ກໍລະກົດ 25-2025