د LEDs د کاري اصل څخه، دا څرګنده ده چې د اپیټیکسیل ویفر مواد د LED اصلي برخه ده. په حقیقت کې، کلیدي آپټو الیکترونیکي پیرامیټرې لکه طول موج، روښانتیا، او مخکینۍ ولتاژ په لویه کچه د اپیټیکسیل موادو لخوا ټاکل کیږي. د اپیټیکسیل ویفر ټیکنالوژي او تجهیزات د تولید پروسې لپاره خورا مهم دي، د فلزي-عضوي کیمیاوي بخار زیرمه (MOCVD) د III-V، II-VI مرکباتو او د دوی الیاژونو د پتلو واحد کرسټال طبقو د ودې لپاره لومړنۍ میتود دی. لاندې د LED اپیټیکسیل ویفر ټیکنالوژۍ کې ځینې راتلونکي رجحانات دي.
۱. د دوه مرحلو ودې پروسې ښه والی
اوس مهال، سوداګریز تولید د دوه مرحلو ودې پروسې څخه کار اخلي، مګر د فرعي برخو شمیر چې په یوځل کې بار کیدی شي محدود دی. پداسې حال کې چې د 6 ویفر سیسټمونه بالغ دي، ماشینونه چې شاوخوا 20 ویفرونه اداره کوي لاهم د پراختیا په حال کې دي. د ویفرونو شمیر زیاتول ډیری وختونه د اپیټیکسیل طبقو کې د ناکافي یووالي لامل کیږي. راتلونکي پرمختګونه به په دوه لارښوونو تمرکز وکړي:
- د هغو ټیکنالوژیو پراختیا چې په یوه واحد غبرګون چیمبر کې د ډیرو سبسټریټونو بارولو ته اجازه ورکوي، دوی د لوی پیمانه تولید او لګښت کمولو لپاره ډیر مناسب کوي.
- د لوړ اتوماتیک، تکرار وړ واحد ویفر تجهیزاتو پرمختګ.
۲. د هایډرایډ بخار مرحله ایپیټیکسي (HVPE) ټیکنالوژي
دا ټیکنالوژي د ټیټ بې ځایه کیدنې کثافت سره د موټی فلمونو چټکه وده فعالوي، کوم چې کولی شي د نورو میتودونو په کارولو سره د هوموپیټیکسیال ودې لپاره د سبسټریټ په توګه کار وکړي. سربیره پردې، د سبسټریټ څخه جلا شوي GaN فلمونه ممکن د بلک GaN واحد کرسټال چپس لپاره بدیل شي. په هرصورت، HVPE نیمګړتیاوې لري، لکه د دقیق ضخامت کنټرول کې ستونزه او د زنګ وهونکي عکس العمل ګازونه چې د GaN موادو پاکوالي کې د نور پرمختګ مخه نیسي.
سي-ډوپ شوی HVPE-GaN
(a) د Si-doped HVPE-GaN ریکټور جوړښت؛ (b) د 800 μm- ضخامت Si-doped HVPE-GaN انځور؛
(c) د Si-doped HVPE-GaN قطر په اوږدو کې د وړیا کیریر غلظت ویش
۳. انتخابي اپیتیکسیل وده یا د اړخ اپیتیکسیل ودې ټیکنالوژي
دا تخنیک کولی شي د بې ځایه کیدو کثافت نور هم کم کړي او د GaN ایپیټیکسیل طبقو کرسټال کیفیت ښه کړي. پدې پروسه کې شامل دي:
- په مناسب سبسټریټ (نیلم یا SiC) باندې د GaN طبقه ایښودل.
- په سر کې د پولی کریسټالین SiO₂ ماسک طبقه ایښودل.
- د GaN کړکۍ او SiO₂ ماسک پټو جوړولو لپاره د فوتولیتوګرافي او ایچنګ کارول.د وروسته ودې په جریان کې، GaN لومړی په عمودي ډول په کړکیو کې وده کوي او بیا په اړخ کې د SiO₂ پټو په اوږدو کې.
د XKH د ګاین-آن-سافائر ویفر
۴. د پینډو-ایپیټیکسي ټیکنالوژي
دا طریقه د سبسټریټ او ایپیټیکسیل طبقې ترمنځ د جالیو او تودوخې بې اتفاقۍ له امله رامینځته شوي جالیو نیمګړتیاوې د پام وړ کموي، د GaN کرسټال کیفیت نور هم لوړوي. ګامونه پدې کې شامل دي:
- د دوه مرحلو پروسې په کارولو سره په مناسب سبسټریټ (6H-SiC یا Si) کې د GaN ایپیټیکسیل طبقې وده کول.
- د اپیټیکسیل طبقې د سبسټریټ پورې د انتخابي ایچینګ ترسره کول، د بدیل ستنې (GaN/بفر/سبسټریټ) او خندق جوړښتونه رامینځته کول.
- د اضافي GaN طبقو وده، کوم چې د اصلي GaN ستنو د اړخ دیوالونو څخه په اړخ کې غځیدلي، د خندقونو په سر ځړول شوي.څرنګه چې هیڅ ماسک نه کارول کیږي، دا د GaN او ماسک موادو ترمنځ د تماس څخه مخنیوی کوي.
د XKH د ګاین-آن-سیلیکون ویفر
۵. د لنډ طول موج UV LED ایپیټیکسیل موادو پراختیا
دا د UV-حوصله شوي فاسفور پر بنسټ سپینو LEDs لپاره یو قوي بنسټ ایښودل کیږي. ډیری لوړ موثریت لرونکي فاسفورونه د UV رڼا لخوا هڅول کیدی شي، د اوسني YAG:Ce سیسټم په پرتله لوړ روښانه موثریت وړاندې کوي، په دې توګه د سپینو LED فعالیت ته وده ورکوي.
۶. د څو کوانټم څاه (MQW) چپ ټیکنالوژي
په MQW جوړښتونو کې، د رڼا خپروونکي طبقې د ودې په جریان کې مختلف ناپاکۍ ډوپ کیږي ترڅو مختلف کوانټم څاګانې رامینځته کړي. د دې څاګانو څخه د خپرو شویو فوټونونو بیا ترکیب مستقیم سپین رڼا تولیدوي. دا طریقه د رڼا موثریت ښه کوي، لګښتونه کموي، او د بسته بندۍ او سرکټ کنټرول ساده کوي، که څه هم دا لوی تخنیکي ننګونې وړاندې کوي.
۷. د "فوټون ریسایکلینګ" ټیکنالوژۍ پراختیا
د ۱۹۹۹ کال په جنوري کې، د جاپان سومیتومو شرکت د ZnSe موادو په کارولو سره یو سپین LED جوړ کړ. دا ټیکنالوژي د ZnSe واحد کرسټال سبسټریټ باندې د CdZnSe پتلی فلم وده کول شامل دي. کله چې بریښنا شي، فلم نیلي رڼا خپروي، کوم چې د ZnSe سبسټریټ سره تعامل کوي ترڅو بشپړونکي ژیړ رڼا تولید کړي، چې په پایله کې سپینه رڼا رامینځته کیږي. په ورته ډول، د بوسټن پوهنتون د فوټونیکس څیړنیز مرکز د سپینې رڼا تولید لپاره د AlInGaP سیمیکمډکټر مرکب په نیلي GaN-LED باندې ځای په ځای کړ.
۸. د LED ایپیټیکسیل ویفر پروسې جریان
① د اپیتیکسیل ویفر جوړول:
سبسټریټ → ساختماني ډیزاین → د بفر طبقې وده → د N-ډول GaN طبقې وده → د MQW رڼا خپروونکي طبقې وده → د P-ډول GaN طبقې وده → انیلینګ → ازموینه (فوټولومینینسینس، ایکس رې) → ایپیټیکسیل ویفر
② د چپ جوړول:
د اپیتیکسیل ویفر → د ماسک ډیزاین او جوړول → فوټو لیتوګرافي → د آیون ایچینګ → د N ډوله الکترود (ډیپوزیشن، انیلینګ، ایچینګ) → د P ډوله الکترود (ډیپوزیشن، انیلینګ، ایچینګ) → ډایسینګ → د چپ تفتیش او درجه بندي.
د ZMSH د GaN-on-SiC ویفر
د پوسټ وخت: جولای-۲۵-۲۰۲۵