Жарықдиодты чип дегеніміз не? Сонымен, оның ерекшеліктері қандай? Жарықдиодты чиптерді өндіру негізінен тиімді және сенімді төмен омикалық контактілі электродтарды шығаруға бағытталған, олар контакт материалдары арасындағы салыстырмалы түрде аз кернеудің төмендеуіне жауап бере алады және мүмкіндігінше көп жарық шығара отырып, дәнекерлеу алаңдарын қамтамасыз етеді. Пленканы тасымалдау 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 контактілі металдарға AuBe және AuZn сияқты қорытпалар жатады, ал N-жүйелі жанасу металы жиі AuGeNi қорытпасынан жасалған. Қаптамадан кейін пайда болған қорытпа қабаты фотолитография технологиясы арқылы мүмкіндігінше жарық шығаратын аймақты ашуы керек, осылайша қалған қорытпа қабаты тиімді және сенімді төмен омикалық байланыс электродтары мен дәнекерлеу сымының төсемдерінің талаптарына жауап бере алады. Фотолитография процесі аяқталғаннан кейін әдетте H2 немесе N2 қорғауымен легирлеу процесі де жүргізіледі. Легірлеу уақыты мен температурасы әдетте жартылай өткізгіш материалдардың сипаттамалары және қорытпа пешінің пішіні сияқты факторлармен анықталады. Әрине, егер көк-жасыл чиптерге арналған электрод процесі күрделірек болса, пассивация пленкасының өсуі және плазмалық өңдеу процестерін қосу қажет.

Жарықдиодты чиптерді өндіру процесінде олардың оптоэлектрондық көрсеткіштеріне қандай процестер айтарлықтай әсер етеді?
Жалпы айтқанда, жарықдиодты эпитаксиалды өндіріс аяқталғаннан кейін оның негізгі электрлік қасиеттері аяқталды, ал чип өндірісі оның негізгі сипатын өзгертпейді. Дегенмен, қаптау және легірлеу процестері кезінде сәйкес емес жағдайлар кейбір нашар электрлік параметрлерді тудыруы мүмкін. Мысалы, төмен немесе жоғары легирленген температура нашар омикалық контактіні тудыруы мүмкін, бұл чип өндірісінде VF жоғары алға кернеудің төмендеуінің негізгі себебі болып табылады. Кесуден кейін чиптің шеттерінде кейбір коррозия процестерін орындау чиптің кері ағуын жақсартуға көмектесуі мүмкін. Өйткені алмазды тегістеу доңғалақ пышағымен кескеннен кейін чиптің шетінде қоқыс ұнтағының көп мөлшері 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, бұл қиындықтар мен алдыңғы дәнекерлеу желілерінің виртуалды дәнекерлеуін тудырады. Егер ол артқы жағында болса, ол да жоғары қысымның төмендеуіне әкеледі. Чипті өндіру процесінде бетті тегістеу және төңкерілген трапеция тәрізді құрылымдарға кесу сияқты әдістер жарық қарқындылығын арттыруы мүмкін.

Неліктен жарықдиодты чиптер әртүрлі өлшемдерге бөлінеді? Жарықдиодтың фотоэлектрлік өнімділігіне өлшемнің әсері қандай?
Жарықдиодты чиптердің өлшемін қуатына қарай төмен қуатты микросхемалар, орташа қуатты микросхемалар және жоғары қуатты микросхемалар 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 стандартқа сай болғанша, шағын микросхемалар бірлік өнімділігін арттырып, шығындарды азайта алады, ал оптоэлектрондық өнімділік түбегейлі өзгерістерге ұшырамайды. Чип пайдаланатын ток шын мәнінде ол арқылы өтетін ток тығыздығына байланысты. Кішкентай микросхема аз токты, ал үлкен микросхема көбірек токты пайдаланады. Олардың бірлік ток тығыздығы негізінен бірдей. Жоғары ток кезінде жылудың таралуы негізгі мәселе екенін ескере отырып, оның жарық тиімділігі төмен токпен салыстырғанда төмен. Екінші жағынан, аудан ұлғайған сайын, чиптің дене кедергісі төмендейді, нәтижесінде тікелей өткізгіш кернеу азаяды.

Жарықдиодты жоғары қуатты чиптердің типтік ауданы қандай? Неліктен?
Ақ жарық үшін пайдаланылатын жоғары қуатты жарықдиодты чиптер нарықта әдетте 40 миль шамасында қол жетімді және жоғары қуатты чиптердің қуат тұтынуы әдетте 1 Вт-тан жоғары электр қуатын білдіреді. Кванттық тиімділік жалпы алғанда 20% -дан аз болғандықтан, электр энергиясының көпшілігі жылу энергиясына айналады, сондықтан жоғары қуатты микросхемалардың жылу диссипациясы өте маңызды және микросхемалардың үлкен аумаққа ие болуын талап етеді.

GaP, GaAs және InGaAlP салыстырғанда GaN эпитаксиалды материалдарды өндіруге арналған чип процесі 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 материалдардан жасалған және әдетте N-типті субстраттарға жасалуы мүмкін. Ылғалды процесс фотолитография үшін қолданылады, содан кейін алмазды тегістеу дөңгелектерінің қалақтары чиптерге кесу үшін қолданылады. GaN материалынан жасалған көк-жасыл чип сапфир субстратын пайдаланады. Сапфир субстратының оқшаулағыш сипатына байланысты оны жарықдиодты шамның бір электроды ретінде пайдалану мүмкін емес. Сондықтан екі P/N электродтары бір мезгілде эпитаксиалды бетінде құрғақ қыштау процесі арқылы жасалуы керек және кейбір пассивация процестері орындалуы керек. Сапфирдің қаттылығына байланысты оны гауһар тегістеу доңғалақ жүзімен жоңқаларға кесу қиын. Оның өндіріс процесі, әдетте, GaP немесе GaAs материалдарынан жасалған жарықдиодты шамдарға қарағанда күрделірек және күрделірек.

«Мөлдір электрод» микросхемасының құрылымы мен сипаттамалары қандай?
Мөлдір деп аталатын электрод өткізгіш және мөлдір 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. Жасау кезінде алдымен чиптің бетіне омикалық электрод жасаңыз, содан кейін бетін ITO қабатымен жабыңыз және ITO бетіне дәнекерлеу төсемінің қабатын жабыңыз. Осылайша, қорғасыннан түсетін ток ITO қабаты арқылы әрбір омдық контактілі электродқа біркелкі бөлінеді. Сонымен қатар, ITO, оның сыну көрсеткіші ауа мен эпитаксиалды материалдар арасында болғандықтан, жарық сәулелену бұрышы мен жарық ағынын арттыруы мүмкін.

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 чиптер тұрғысынан біз жоғары қуатқа, жоғары жарық тиімділігіне және жылу кедергісін азайтуға қарай дамуымыз керек. Қуатты ұлғайту чип пайдаланатын токтың ұлғаюын білдіреді, ал тікелей жол - чип өлшемін ұлғайту. Жиі қолданылатын жоғары қуатты чиптер шамамен 1 мм × 1 мм, ток 350 мА құрайды. Ағымдағы пайдаланудың артуына байланысты жылуды бөлу маңызды мәселеге айналды және қазір бұл мәселе негізінен чипті инверсия әдісі арқылы шешілді. Жарықдиодты технологияның дамуымен оны жарықтандыру саласында қолдану бұрын-соңды болмаған мүмкіндіктер мен қиындықтарға тап болады.

«Флип чип» дегеніміз не? Оның құрылымы қандай? Оның артықшылықтары қандай?
Көк жарық диоды әдетте жоғары қаттылық, төмен жылу және электр өткізгіштігі бар Al2O3 субстратын пайдаланады. Егер оң құрылым пайдаланылса, ол бір жағынан антистатикалық проблемаларды тудырады, ал екінші жағынан, жоғары ағымдағы жағдайларда жылудың таралуы да негізгі мәселеге айналады. Сонымен қатар, оң электрод жоғары қарағандықтан, жарықтың бір бөлігі бітеліп, жарық тиімділігінің төмендеуіне әкеледі. Жоғары қуатты көк жарық диоды дәстүрлі орау технологиясына қарағанда чипті инверсиялау технологиясы арқылы тиімдірек жарық шығаруға қол жеткізе алады.
Төңкерілген құрылымның негізгі әдісі - алдымен эвтектикалық дәнекерлеу электродтары бар үлкен өлшемді көк жарықдиодты чиптерді дайындау және сонымен бірге көк жарықдиодты чипке қарағанда сәл үлкенірек кремний субстратын дайындау, содан кейін алтын өткізгіш қабат жасау және сымды шығару. оған эвтектикалық дәнекерлеуге арналған қабат (ультрадыбыстық алтын сым шарикті дәнекерлеу қосылысы). Содан кейін жоғары қуатты көк жарықдиодты чип эвтектикалық дәнекерлеу жабдығы арқылы кремний субстратына 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. Төңкерілген сапфир субстраты жоғары қарағандықтан, ол жарық шығаратын бетке айналады, ал сапфир мөлдір болады, осылайша жарық шығару мәселесін шешеді. Жоғарыда айтылғандар LED технологиясының тиісті білімі болып табылады. Ғылым мен технологияның дамуымен болашақ жарықдиодты шамдардың тиімділігі артып, олардың қызмет ету мерзімі айтарлықтай жақсарып, бізге үлкен ыңғайлылық әкелетініне сенеміз.