ال‌ای‌دی‌ها دنیای ما را روشن می‌کنند و در قلب هر ال‌ای‌دی با کارایی بالا، ...ویفر اپیتکسیال— یک جزء حیاتی که روشنایی، رنگ و کارایی آن را تعریف می‌کند. با تسلط بر علم رشد اپیتاکسیال، تولیدکنندگان در حال گشودن امکانات جدیدی برای راه‌حل‌های روشنایی مقرون‌به‌صرفه و کم‌مصرف هستند.
۱. تکنیک‌های رشد هوشمندانه‌تر برای بهره‌وری بیشتر
فرآیند رشد دو مرحله‌ای استاندارد امروزی، اگرچه مؤثر است، اما مقیاس‌پذیری را محدود می‌کند. اکثر راکتورهای تجاری فقط شش ویفر در هر دسته تولید می‌کنند. صنعت در حال تغییر به سمت موارد زیر است:
- راکتورهای با ظرفیت بالاکه ویفرهای بیشتری را مدیریت می‌کنند، هزینه‌ها را کاهش و توان عملیاتی را افزایش می‌دهند.
- ماشین‌های تک ویفر با اتوماسیون بالابرای ثبات و تکرارپذیری برتر.
۲. HVPE: مسیری سریع برای تولید زیرلایه‌های با کیفیت بالا
اپیتاکسی فاز بخار هیدرید (HVPE) به سرعت لایه‌های ضخیم GaN با نقص‌های کمتر تولید می‌کند که به عنوان زیرلایه برای سایر روش‌های رشد عالی هستند. این فیلم‌های GaN مستقل حتی می‌توانند با تراشه‌های GaN فله‌ای رقابت کنند. نکته اینجاست که کنترل ضخامت دشوار است و مواد شیمیایی می‌توانند به مرور زمان تجهیزات را تخریب کنند.
۳. رشد جانبی: بلورهای صاف‌تر، نور بهتر
با الگودهی دقیق ویفر با ماسک‌ها و پنجره‌ها، تولیدکنندگان GaN را نه تنها به سمت بالا، بلکه به سمت پهلوها نیز هدایت می‌کنند. این "اپیتاکسی جانبی" شکاف‌ها را با نقص‌های کمتری پر می‌کند و ساختار کریستالی بی‌عیب و نقص‌تری را برای LEDهای با راندمان بالا ایجاد می‌کند.
۴. پندو-اپیتکسی: شناور کردن کریستال‌ها
نکته‌ی جذابی وجود دارد: مهندسان GaN را روی ستون‌های بلند رشد می‌دهند و سپس اجازه می‌دهند که روی فضای خالی "پل" بزند. این رشد شناور، بخش زیادی از کرنش ناشی از مواد ناهماهنگ را از بین می‌برد و باعث ایجاد لایه‌های کریستالی قوی‌تر و خالص‌تر می‌شود.
۵. روشن‌تر کردن طیف فرابنفش
مواد جدید، نور LED را عمیق‌تر به محدوده فرابنفش سوق می‌دهند. چرا این موضوع اهمیت دارد؟ نور فرابنفش می‌تواند فسفرهای پیشرفته را با راندمان بسیار بالاتری نسبت به گزینه‌های سنتی فعال کند و دری را به سوی LEDهای سفید نسل بعدی که هم روشن‌تر و هم کم‌مصرف‌تر هستند، باز کند.
۶. تراشه‌های چاه کوانتومی چندگانه: رنگ‌آمیزی از درون
به جای ترکیب LED های مختلف برای تولید نور سفید، چرا همه آنها را در یک تراشه رشد ندهیم؟ تراشه‌های چاه کوانتومی چندگانه (MQW) دقیقاً همین کار را با تعبیه لایه‌هایی که طول موج‌های مختلف را منتشر می‌کنند، انجام می‌دهند و نور را مستقیماً درون تراشه مخلوط می‌کنند. این تراشه کارآمد، جمع و جور و زیبا است - هرچند تولید آن پیچیده است.
۷. بازیافت نور با فوتونیک
دانشگاه سومیتومو و بوستون نشان داده‌اند که انباشت موادی مانند ZnSe و AlInGaP روی LEDهای آبی می‌تواند فوتون‌ها را به طیف کامل سفید "بازیافت" کند. این تکنیک لایه‌بندی هوشمند، تلفیق هیجان‌انگیز علم مواد و فوتونیک را در طراحی LED مدرن نشان می‌دهد.
نحوه ساخت ویفرهای اپیتکسیال LED
از زیرلایه تا تراشه، در اینجا یک سفر ساده شده را مشاهده می‌کنید:
- مرحله رشد:زیرلایه → طراحی → بافر → N-GaN → MQW → P-GaN → آنیل → بازرسی
- مرحله ساخت:ماسک کردن → لیتوگرافی → اچینگ → الکترودهای N/P → خرد کردن → مرتب سازی
این فرآیند دقیق تضمین می‌کند که هر تراشه LED عملکردی را ارائه می‌دهد که می‌توانید روی آن حساب کنید - چه برای روشن کردن صفحه نمایش شما و چه برای روشن کردن شهرتان.
زمان ارسال: 8 ژوئیه 2025