Gaismas diodes izgaismo mūsu pasauli, un katras augstas veiktspējas gaismas diodes centrā irepitaksiāla vafeļu— kritiski svarīga sastāvdaļa, kas nosaka tā spilgtumu, krāsu un efektivitāti. Apgūstot epitaksiālās augšanas zinātni, ražotāji paver jaunas iespējas enerģiju taupošiem un izmaksu ziņā efektīviem apgaismojuma risinājumiem.
1. Gudrākas izaugsmes metodes lielākai efektivitātei
Mūsdienu standarta divpakāpju augšanas process, lai arī efektīvs, ierobežo mērogojamību. Lielākā daļa komerciālo reaktoru vienā partijā izaudzē tikai sešas plāksnes. Nozare virzās uz:
- Lieljaudas reaktorikas apstrādā vairāk vafeļu, samazinot izmaksas un palielinot caurlaidspēju.
- Augsti automatizētas vienas vafeles mašīnaslai nodrošinātu izcilu konsekvenci un atkārtojamību.
2. HVPE: ātrs ceļš uz augstas kvalitātes substrātiem
Hidrīda tvaika fāzes epitaksija (HVPE) ātri rada biezus GaN slāņus ar mazāk defektiem, kas ir ideāli piemēroti substrāti citām augšanas metodēm. Šīs brīvi stāvošās GaN plēves varētu pat konkurēt ar lielapjoma GaN mikroshēmām. Āķis? Biezumu ir grūti kontrolēt, un ķīmiskās vielas laika gaitā var noārdīt iekārtas.
3. Sānu augšana: gludāki kristāli, labāka gaisma
Rūpīgi veidojot plāksnes rakstu ar maskām un logiem, ražotāji virza GaN augšanu ne tikai uz augšu, bet arī uz sāniem. Šī "sānu epitaksija" aizpilda spraugas ar mazāk defektiem, radot nevainojamu kristāla struktūru augstas efektivitātes gaismas diodēm.
4. Pendeo-epitaksija: kristālu peldēšana
Lūk, kas aizraujošs: inženieri audzē GaN uz augstiem kolonnām un pēc tam ļauj tam "veidot tiltu" pāri tukšai telpai. Šī peldošā augšana novērš lielu daļu deformācijas, ko rada nesaderīgi materiāli, radot kristāla slāņus, kas ir stiprāki un tīrāki.
5. UV spektra spilgtināšana
Jauni materiāli paplašina LED gaismas diapazonu līdz vēl dziļākai UV starojuma iedarbībai. Kāpēc tas ir svarīgi? UV gaisma var aktivizēt uzlabotus fosforus ar daudz lielāku efektivitāti nekā tradicionālās iespējas, paverot durvis nākamās paaudzes baltajām LED spuldzēm, kas ir gan spilgtākas, gan energoefektīvākas.
6. Daudzkvantu aku čipsi: krāsa no iekšienes
Tā vietā, lai apvienotu dažādas gaismas diodes, lai iegūtu baltu gaismu, kāpēc gan to visu neieaudzēt vienā? Daudzkvantu aku (MQW) mikroshēmas to dara, iestrādājot slāņus, kas izstaro dažādus viļņu garumus, sajaucot gaismu tieši mikroshēmas iekšpusē. Tas ir efektīvs, kompakts un elegants, lai gan sarežģīti izgatavojams.
7. Gaismas pārstrāde ar fotoniku
Sumitomo un Bostonas Universitāte ir pierādījuši, ka tādu materiālu kā ZnSe un AlInGaP sakraušana uz zilām gaismas diodēm var "pārstrādāt" fotonus pilnā baltā spektrā. Šī viedā slāņošanas tehnika atspoguļo aizraujošo materiālzinātnes un fotonikas saplūšanu mūsdienu gaismas diožu dizainā.
Kā tiek izgatavotas LED epitaksiālās plāksnes
No substrāta līdz mikroshēmai, lūk, vienkāršots ceļojums:
- Izaugsmes fāze:Substrāts → Dizains → Buferis → N-GaN → MQW → P-GaN → Atkvēlināšana → Pārbaude
- Izgatavošanas fāze:Maskēšana → Litogrāfija → Kodināšana → N/P elektrodi → Sagriešana kubiņos → Šķirošana
Šis rūpīgi izstrādātais process nodrošina, ka katra LED mikroshēma nodrošina veiktspēju, uz kuru varat paļauties — neatkarīgi no tā, vai tā apgaismo jūsu ekrānu vai pilsētu.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 8. jūlijs