Что такое светодиодный чип? Так каковы его характеристики? Производство светодиодных чипов в основном направлено на производство эффективных и надежных низкоомных контактных электродов, которые могут выдерживать относительно небольшое падение напряжения между контактными материалами и обеспечивать контактные площадки, излучая при этом как можно больше света. В процессе переноса пленки обычно используется метод вакуумного испарения. В условиях высокого вакуума 4 Па материал плавится методом резистивного нагрева или методом бомбардировки электронным лучом, а BZX79C18 превращается в пары металла и осаждается на поверхности полупроводникового материала под низким давлением.
Обычно используемые контактные металлы P-типа включают такие сплавы, как AuBe и AuZn, тогда как контактный металл N-стороны часто изготавливается из сплава AuGeNi. Слой сплава, образующийся после покрытия, также должен максимально обнажать светоизлучающую область с помощью технологии фотолитографии, чтобы оставшийся слой сплава мог соответствовать требованиям эффективных и надежных низкоомных контактных электродов и площадок для паяльной проволоки. После завершения процесса фотолитографии также проводят процесс легирования, обычно под защитой H2 или N2. Время и температура легирования обычно определяются такими факторами, как характеристики полупроводниковых материалов и форма печи сплавления. Конечно, если электродный процесс изготовления сине-зеленых чипов более сложен, необходимо добавить процессы пассивации пленки и плазменного травления.

Какие процессы в процессе производства светодиодных чипов оказывают существенное влияние на их оптоэлектронные характеристики?
Вообще говоря, после завершения эпитаксиального производства светодиодов его основные электрические свойства были окончательно определены, а производство чипов не меняет его основную природу. Однако неподходящие условия во время процессов нанесения покрытия и легирования могут привести к ухудшению электрических параметров. Например, низкие или высокие температуры легирования могут привести к плохому омическому контакту, что является основной причиной высокого падения напряжения в прямом направлении VF при производстве чипов. После резки выполнение некоторых коррозионных процессов на краях стружки может помочь улучшить обратную утечку стружки. Это связано с тем, что после резки лезвием алмазного шлифовального круга на краю стружки останется большое количество обломков порошка. Если эти частицы прилипнут к PN-переходу светодиодного чипа, они вызовут утечку тока и даже пробой. Кроме того, если фоторезист на поверхности чипа не будет очищен аккуратно, это вызовет трудности и виртуальную пайку передних линий пайки. Если он находится сзади, это также приведет к сильному перепаду давления. В процессе производства чипов такие методы, как придание шероховатости поверхности и резка в перевернутые трапециевидные структуры, могут увеличить интенсивность света.

Почему светодиодные чипы делятся на разные размеры? Как размер влияет на фотоэлектрические характеристики светодиода?
По размеру светодиодные чипы можно разделить на чипы малой мощности, чипы средней мощности и чипы высокой мощности в зависимости от их мощности. В соответствии с требованиями заказчика его можно разделить на такие категории, как уровень с одной трубкой, цифровой уровень, уровень точечной матрицы и декоративное освещение. Что касается конкретного размера чипа, то он зависит от фактического уровня производства различных производителей чипов и особых требований нет. Пока процесс соответствует стандартам, небольшие чипы могут увеличить производительность и снизить затраты, а оптоэлектронные характеристики не претерпят фундаментальных изменений. Ток, используемый чипом, на самом деле связан с плотностью тока, протекающего через него. Маленький чип потребляет меньший ток, а большой — больший. Их единичная плотность тока в основном одинакова. Учитывая, что рассеивание тепла является основной проблемой при высоком токе, его светоотдача ниже, чем при низком токе. С другой стороны, по мере увеличения площади сопротивление корпуса чипа будет уменьшаться, что приведет к уменьшению напряжения прямой проводимости.

Какова типичная площадь светодиодных чипов высокой мощности? Почему?
Светодиодные чипы высокой мощности, используемые для белого света, обычно доступны на рынке по цене около 40 мил, а энергопотребление мощных чипов обычно относится к электрической мощности выше 1 Вт. Из-за того, что квантовый КПД обычно составляет менее 20%, большая часть электрической энергии преобразуется в тепловую энергию, поэтому рассеивание тепла в мощных чипах очень важно и требует, чтобы чипы имели большую площадь.

Каковы различные требования к процессу изготовления чипов и технологическому оборудованию для производства эпитаксиальных материалов GaN по сравнению с GaP, GaAs и InGaAlP? Почему?
Подложки обычных красных и желтых чипов светодиодов, а также четвертичных красных и желтых чипов высокой яркости изготовлены из сложных полупроводниковых материалов, таких как GaP и GaAs, и обычно могут быть превращены в подложки N-типа. Мокрый процесс используется для фотолитографии, а затем лезвия алмазного шлифовального круга используются для резки на стружку. Сине-зеленый чип из материала GaN использует сапфировую подложку. Из-за изолирующих свойств сапфировой подложки ее нельзя использовать в качестве одного из электродов светодиода. Следовательно, оба электрода P/N должны быть одновременно изготовлены на эпитаксиальной поверхности посредством процесса сухого травления и необходимо провести некоторые процессы пассивации. Из-за твердости сапфира его сложно разрезать на стружку лезвием алмазного шлифовального круга. Процесс его производства, как правило, более сложен и запутан, чем у светодиодов из материалов GaP или GaAs.

Какова структура и характеристики чипа «прозрачный электрод»?
Так называемый прозрачный электрод должен быть проводящим и прозрачным. Этот материал сейчас широко используется в процессах производства жидких кристаллов, и его название — оксид индия-олова, сокращенно ITO, но его нельзя использовать в качестве площадки для припоя. При изготовлении сначала сделайте на поверхности чипа омический электрод, затем покройте поверхность слоем ITO и нанесите на поверхность ITO слой припоя. Таким образом, ток, сходящий с вывода, равномерно распределяется на каждый омический контактный электрод через слой ITO. В то же время ITO, поскольку его показатель преломления находится между показателем преломления воздуха и эпитаксиальных материалов, может увеличивать угол излучения света и световой поток.

Каковы основные направления разработки чипов для полупроводникового освещения?
С развитием технологии полупроводниковых светодиодов расширяется и их применение в области освещения, особенно появление белых светодиодов, которые стали горячей темой в полупроводниковом освещении. Однако ключевые технологии чипов и упаковки все еще нуждаются в совершенствовании, а что касается чипов, нам необходимо развиваться в направлении высокой мощности, высокой светоотдачи и снижения термического сопротивления. Увеличение мощности означает увеличение тока, потребляемого чипом, и более прямой путь — увеличить размер чипа. Обычно используемые мощные чипы имеют размеры около 1 мм × 1 мм и ток 350 мА. Из-за увеличения потребления тока рассеивание тепла стало серьезной проблемой, и теперь эта проблема в основном решена с помощью метода инверсии чипа. С развитием светодиодной технологии ее применение в области освещения столкнется с беспрецедентными возможностями и проблемами.

Что такое «перевернутый чип»? Какова его структура? Каковы его преимущества?
В синих светодиодах обычно используется подложка из Al2O3, которая имеет высокую твердость, низкую тепло- и электропроводность. Если используется положительная структура, это, с одной стороны, создаст антистатические проблемы, а с другой стороны, рассеивание тепла также станет серьезной проблемой в условиях сильного тока. Между тем, из-за того, что положительный электрод обращен вверх, часть света будет блокироваться, что приведет к снижению светоотдачи. Мощный синий светодиод может обеспечить более эффективную светоотдачу за счет технологии инверсии чипа, чем традиционная технология упаковки.
Основной метод инвертированной структуры в настоящее время заключается в том, чтобы сначала подготовить синие светодиодные чипы большого размера с подходящими эвтектическими электродами для пайки и в то же время подготовить кремниевую подложку немного большего размера, чем синий светодиодный чип, а затем создать золотой проводящий слой и вывести провод. слой (ультразвуковая шариковая пайка из золотой проволоки) для эвтектической пайки на нем. Затем мощный синий светодиодный чип припаивается к кремниевой подложке с помощью оборудования для эвтектической пайки.
Особенностью этой структуры является то, что эпитаксиальный слой непосредственно контактирует с кремниевой подложкой, а термическое сопротивление кремниевой подложки значительно ниже, чем у сапфировой подложки, поэтому проблема отвода тепла хорошо решена. Благодаря тому, что перевернутая сапфировая подложка обращена вверх, она становится светоизлучающей поверхностью, а сапфир становится прозрачным, что решает проблему излучения света. Вышеупомянутое является соответствующими знаниями в области светодиодных технологий. Мы считаем, что с развитием науки и техники будущие светодиодные фонари станут более эффективными, а срок их службы значительно увеличится, что принесет нам больше удобства.