Жарықдиодты чип дегеніміз не? Сонымен, оның ерекшеліктері қандай? Жарықдиодты чиптерді өндірудің негізгі мақсаты - тиімді және сенімді төмен Ом контактілі электродтарды өндіру және жанасуға болатын материалдар арасындағы салыстырмалы түрде аз кернеудің төмендеуін қанағаттандыру және жарық шығысының мөлшерін барынша арттыра отырып, дәнекерлеу сымдары үшін қысым төсемдерін қамтамасыз ету. Кросс-пленка процесі әдетте вакуумды булану әдісін пайдаланады. 4Па жоғары вакуумда материал қарсылық қыздыру немесе электронды сәулелік бомбалаумен қыздыру әдісімен балқытылады, ал BZX79C18 металл буына айналады және төмен қысымда жартылай өткізгіш материалдың бетіне қойылады.
Жиі қолданылатын P-типті жанаспалы металдарға AuBe және AuZn сияқты қорытпалар жатады, ал N жағындағы жанаспалы метал жиі AuGeNi қорытпасынан жасалған. Қалған қорытпа қабаты тиімді және сенімді төмен Ом байланыс электродтары мен дәнекерлеу сымының қысымды төсемдерінің талаптарына жауап беруі үшін жабудан кейін пайда болған қорытпа қабаты да фотолитография процесі арқылы люминесцентті аймақта мүмкіндігінше ашылуы керек. Фотолитография процесі аяқталғаннан кейін ол әдетте H2 немесе N2 қорғауымен жүзеге асырылатын легірлеу процесінен өтуі керек. Легірлеу уақыты мен температурасы әдетте жартылай өткізгіш материалдардың сипаттамалары және қорытпа пешінің пішіні сияқты факторлармен анықталады. Әрине, егер көк-жасыл және басқа чип электродтық процестер күрделірек болса, онда пассивация пленкасының өсуін, плазмалық ою процестерін және т.б.
Жарықдиодты чиптерді өндіру процесінде олардың оптоэлектрондық көрсеткіштеріне қандай процестер айтарлықтай әсер етеді?
Жалпы айтқанда, жарықдиодты эпитаксиалды өндіріс аяқталғаннан кейін оның негізгі электрлік көрсеткіштері аяқталды, ал чип өндірісі оның негізгі өндірістік сипатын өзгертпейді. Дегенмен, жабу және легирлеу процесі кезіндегі сәйкес емес жағдайлар кейбір электрлік параметрлердің нашар болуына әкелуі мүмкін. Мысалы, төмен немесе жоғары легирленген температуралар нашар Омдық контактіні тудыруы мүмкін, бұл чип өндірісінде VF жоғары алға кернеудің төмендеуінің негізгі себебі болып табылады. Кесуден кейін чиптің шеттеріндегі кейбір коррозия процестері чиптің кері ағып кетуін жақсартуға көмектесуі мүмкін. Өйткені алмазды тегістейтін дөңгелек жүзімен кескеннен кейін, чиптің шетінде көптеген қалдықтар мен ұнтақ қалады. Егер бұл бөлшектер жарықдиодты чиптің PN түйісуіне жабысып қалса, олар электр ағып кетуіне және тіпті бұзылуына әкеледі. Сонымен қатар, егер чиптің бетіндегі фоторезист таза түрде тазартылмаса, ол алдыңғы дәнекерлеуде және виртуалды дәнекерлеуде қиындықтар тудырады. Егер ол артқы жағында болса, ол да жоғары қысымның төмендеуіне әкеледі. Чиптерді өндіру процесінде жарықтың қарқындылығын арттыру үшін бетті тегістеу және трапеция тәрізді құрылымдарды қолдануға болады.
Неліктен жарықдиодты чиптерді әртүрлі өлшемдерге бөлу керек? Өлшемнің жарықдиодты оптоэлектрондық өнімділікке әсері қандай?
Жарықдиодты чиптерді қуаттылығы бойынша төмен қуатты микросхемалар, орташа қуатты микросхемалар және жоғары қуатты чиптер деп бөлуге болады. Тұтынушының талаптарына сәйкес оны бір түтік деңгейі, сандық деңгей, матрицалық деңгей және сәндік жарықтандыру сияқты санаттарға бөлуге болады. Чиптің нақты өлшеміне келетін болсақ, ол әртүрлі чип өндірушілерінің нақты өндіріс деңгейіне байланысты және нақты талаптар жоқ. Процесс өткенше, чип бірлік өнімділігін арттырып, шығындарды азайта алады, ал фотоэлектрлік өнімділік түбегейлі өзгерістерге ұшырамайды. Чип пайдаланатын ток шын мәнінде чип арқылы өтетін ток тығыздығына байланысты. Кішкентай микросхема аз токты пайдаланады, ал үлкен микросхема көбірек токты пайдаланады және олардың бірлік ток тығыздығы негізінен бірдей. Жоғары ток кезіндегі негізгі мәселе жылуды диссипациялау екенін ескерсек, оның жарық беру тиімділігі төмен токқа қарағанда төмен. Екінші жағынан, аудан ұлғайған сайын, чиптің дене кедергісі төмендейді, нәтижесінде тікелей өткізгіш кернеу азаяды.

Жарықдиодты жоғары қуатты чиптердің жалпы ауданы қандай? Неліктен?
Ақ жарық үшін қолданылатын жарық диодты жоғары қуатты чиптер нарықта әдетте 40 миль шамасында көрінеді, ал жоғары қуатты чиптер үшін пайдаланылатын қуат әдетте 1 Вт-тан асатын электр қуатын білдіреді. Кванттық тиімділік әдетте 20% -дан аз болғандықтан, электр энергиясының көпшілігі жылу энергиясына айналады, сондықтан жылуды диссипациялау жоғары қуатты микросхемалар үшін маңызды, бұл олардың үлкен аумаққа ие болуын талап етеді.
GaP, GaAs және InGaAlP салыстырғанда GaN эпитаксиалды материалдарды өндіруге арналған чип технологиясы мен өңдеу жабдықтарына қойылатын талаптар қандай? Неліктен?
Кәдімгі жарықдиодты қызыл және сары чиптердің және жоғары жарықтығы төрттік қызыл және сары чиптердің субстраттары GaP және GaAs сияқты құрама жартылай өткізгіш материалдарды пайдаланады және әдетте N-типті субстраттарға жасалуы мүмкін. Фотолитография үшін дымқыл процесті пайдалану және кейінірек алмазды тегістеу доңғалақ қалақтары арқылы чиптерді кесу. GaN материалынан жасалған көк-жасыл чип сапфир субстратын пайдаланады. Сапфир субстратының оқшаулағыш сипатына байланысты оны жарықдиодты электрод ретінде пайдалануға болмайды. Сондықтан P/N электродтарының екеуі де эпитаксиалды бетке құрғақ ою арқылы жасалуы керек және кейбір пассивация процестерін орындау керек. Сапфирдің қаттылығына байланысты алмазды тегістеу дөңгелектерінің қалақтары бар жоңқаларды кесу қиын. Оның өндіріс процесі әдетте GaP және GaAs материалдарына қарағанда күрделірекЖарықдиодты тасқын шамдары.

«Мөлдір электрод» микросхемасының құрылымы мен сипаттамалары қандай?
Мөлдір деп аталатын электрод электр тогын өткізе алатын және жарықты өткізе алатын болуы керек. Бұл материал қазір сұйық кристалды өндіру процестерінде кеңінен қолданылады және оның атауы ITO ретінде қысқартылған индий қалайы оксиді, бірақ оны дәнекерлеу алаңы ретінде пайдалануға болмайды. Жасаған кезде алдымен микросхеманың бетіне омикалық электродты дайындау керек, содан кейін бетін ИТО қабатымен жабу керек, содан кейін ITO бетіне дәнекерленген төсемдердің қабатын салу керек. Осылайша, қорғасын сымынан түсетін ток ITO қабаты бойынша әрбір омдық байланыс электродына біркелкі бөлінеді. Сонымен қатар, ITO сыну көрсеткіші ауа мен эпитаксиалды материалдың сыну көрсеткіші арасында болғандықтан, жарық бұрышын арттыруға болады, сонымен қатар жарық ағынын арттыруға болады.

Жартылай өткізгішті жарықтандыруға арналған чип технологиясының негізгі дамуы қандай?
Жартылай өткізгішті жарықдиодты технологияның дамуымен оның жарықтандыру саласында қолданылуы да артып келеді, әсіресе жартылай өткізгіш жарықтандыруда өзекті тақырыпқа айналған ақ жарықдиодтың пайда болуы. Дегенмен, негізгі чиптер мен орау технологиялары әлі де жетілдірілуі керек, ал чиптерді дамыту жоғары қуатқа, жоғары жарық тиімділігіне және жылу кедергісін азайтуға бағытталуы керек. Қуатты ұлғайту чиптің пайдалану тогын арттыруды білдіреді, ал тікелей жол - чип өлшемін ұлғайту. Жиі қолданылатын жоғары қуатты чиптер шамамен 1 мм x 1 мм, пайдалану тогы 350 мА. Қолдану тоғының ұлғаюына байланысты жылуды бөлу маңызды мәселеге айналды. Енді чипті инверсиялау әдісі бұл мәселені негізінен шешті. Жарықдиодты технологияның дамуымен оны жарықтандыру саласында қолдану бұрын-соңды болмаған мүмкіндіктер мен қиындықтарға тап болады.
Инверттелген чип дегеніміз не? Оның құрылымы қандай және оның артықшылықтары қандай?
Көгілдір жарық диодтары әдетте жоғары қаттылық, төмен жылу өткізгіштік және электр өткізгіштігі бар Al2O3 субстраттарын пайдаланады. Егер формальды құрылым қолданылса, ол бір жағынан антистатикалық проблемаларды тудырады, ал екінші жағынан, жоғары ағымдағы жағдайларда жылуды бөлу де негізгі мәселеге айналады. Сонымен қатар, оң электрод жоғары қарағандықтан, ол жарықтың бір бөлігін жауып, жарық тиімділігін төмендетеді. Жоғары қуатты көк жарық диодтары дәстүрлі орау әдістеріне қарағанда чипті айналдыру технологиясы арқылы тиімдірек жарық шығаруға қол жеткізе алады.
Ағымдағы негізгі инверттелген құрылым тәсілі алдымен эвтектикалық дәнекерлеу электродтары бар үлкен өлшемді көк жарық диодты чиптерді дайындау және сонымен бірге көк жарық диодты чипінен сәл үлкенірек кремний субстратын дайындау және оның үстіне эвтектикалық дәнекерлеуге арналған алтын өткізгіш қабат және қорғасын қабаты (ультрадыбыстық алтын сым шарикті дәнекерлеу қосылысы). Содан кейін жоғары қуатты көк жарықдиодты чиптер эвтектикалық дәнекерлеу жабдығы арқылы кремний астарларымен бірге дәнекерленген.
Бұл құрылымның ерекшелігі - эпитаксиалды қабат кремний астарымен тікелей жанасады, ал кремний астарының термиялық кедергісі сапфирлік астарға қарағанда әлдеқайда төмен, сондықтан жылуды бөлу мәселесі жақсы шешілген. Сапфир субстраты инверсиядан кейін жоғары қарап, сәуле шығаратын бетке айналғандықтан, сапфир мөлдір болады, осылайша жарық шығару мәселесін шешеді. Жоғарыда айтылғандар LED технологиясының тиісті білімі болып табылады. Ғылым мен техниканың дамуымен біргеЖарықдиодты шамдарболашақта тиімдірек болады және олардың қызмет ету мерзімі айтарлықтай жақсарады, бұл бізге үлкен ыңғайлылық әкеледі.