led产品中最核心的发光芯片属于半导体行业,国内目前最大属于三安光电。那这个至关国家核心技术的芯片包含哪些信息?它的一些基本特点又是哪些呢?我们一起来了解下。
芯片大致生产工艺流程:减薄----蒸发----光刻----切割-----测试。这几个主要工序又包含多达几十个小工序,每个工序设备工艺又极其复杂和精密。我们简略的讲述下gan的生产流程。
首先在衬低上制作氮化鎵(gan)基的外延片,这个过程主要是在金属有机化学气相沉积外延片炉(mocvd)中完成的。常用的衬底主要有蓝宝石、碳化硅和硅衬底,还有gaas、aln、zno等材料。
然后是对led pn结的两个电极进行加工,电极加工也是制作led芯片的关键工序,包括清洗、蒸镀、黄光、化学蚀刻、熔合、研磨;然后对led毛片进行划片、测试和分选,就可以得到所需的led芯片。如果芯片清洗不够乾净,蒸镀系统不正常,会导致蒸镀出来的金属层(蚀刻后的电极)会有脱落,金属层外观变色,金泡等异常。
芯片在前段工艺中,各项工艺如清洗、蒸镀、黄光、化学蚀刻、熔合、研磨等作业都必须使用镊子及等,会存在有芯片电极刮伤情形发生。
那芯片的大致结构是什么样呢?简图如下:
这里对芯片做一个简略的说明:
1.芯片基本结构由焊垫,p檄,n檄及基座四部分组成.其中发光部分为p檄和n檄的接面(即pn结区域).
2.焊垫材质一般为铝垫或金垫.
3.基座底部一般为凹凸不平且刻金.
4.芯片尺寸因供货商而异.
芯片构成按元素的分类有三种:二元,三元和四元。这里的几元主要讲述的是构成芯片的元素是几种。如果是2种元素就是二元,三种元素就是三元。我们列举下常用的二元 三元 四元芯片种类。芯片在早期和现在的台资厂芯片大都还是二三元芯片居多,而国内的芯片主要都是四元芯片,四元芯片在亮度和单价方面要远远优于二三元。
二元:gan,gap。常用芯片:c430-cb290-e1000,ed-011ygu,ed-013ygu,ed-010rn,ed-011rd等。
三元:ingan,gaaias,gaasp。常用芯片:c470-cb290-e1000, c505-cb290-e1000,c512-cb290-e1000, c525-ub230-e1000等。
四元:algainp常用芯片:es-cayl512,es-caso512,es-cahr512,es-casr512,ued-712sys-mv,es-cayo512,ued-712ur-v,ued-712so-v等。
芯片主要性能指针:vf,iv,wd
(1) vf: 影响不同区域芯片的vf因素有:
a. 蒸发材料时的不均匀分布
b. 退火温度的不均匀
(2) iv: 影响因素见发光效率
(3) wd: 影响为:材料及配比
(4) vf与wd的关系式:wd=1240/vf(nm)
注:蓝色激活层能带为2.7v.,但受掺si的影响及垫檄金属的接触导致20ma下,正面电压为3.8v,只要改善四件结构和掺杂水平,就可获低于3.0v的正面电压.目前生产的蓝光翠绿光芯片的电压部分已低于2.8v,此点主要为芯片厂家为提高内量子发光效率,降低材料阻值,让电流分布的更均匀而做的降低电压的改进。