Светодиодите осветяват нашия свят и в основата на всеки високопроизводителен светодиод се крие...епитаксиална пластина—критичен компонент, който определя неговата яркост, цвят и ефективност. Чрез овладяването на науката за епитаксиалния растеж, производителите отключват нови възможности за енергоспестяващи и рентабилни решения за осветление.
1. По-интелигентни техники за растеж за по-голяма ефективност
Днешният стандартен двуетапен процес на растеж, макар и ефективен, ограничава мащабируемостта. Повечето търговски реактори произвеждат само шест пластини на партида. Индустрията се насочва към:
- Реактори с висок капацитеткоито обработват повече пластини, намалявайки разходите и увеличавайки производителността.
- Високоавтоматизирани машини за единични пластиниза превъзходна консистентност и повторяемост.
2. HVPE: Бърз път към висококачествени субстрати
Хидридната парофазна епитаксия (HVPE) бързо произвежда дебели GaN слоеве с по-малко дефекти, идеални като подложки за други методи на растеж. Тези свободно стоящи GaN филми биха могли дори да се конкурират с обемните GaN чипове. Уловката? Дебелината е трудна за контролиране, а химикалите могат да разрушат оборудването с течение на времето.
3. Страничен растеж: По-гладки кристали, по-добра светлина
Чрез внимателно оформяне на пластината с маски и прозорци, производителите насочват GaN да расте не само нагоре, но и настрани. Тази „латерална епитаксия“ запълва празнините с по-малко дефекти, създавайки по-безупречна кристална структура за високоефективни светодиоди.
4. Пендео-епитаксия: Оставяне на кристалите да плават
Ето нещо очарователно: инженерите отглеждат GaN върху високи колони и след това го оставят да „премоства“ празното пространство. Този плаващ растеж елиминира голяма част от напрежението, причинено от несъответстващи материали, което води до образуването на кристални слоеве, които са по-здрави и по-чисти.
5. Изсветляване на UV спектъра
Новите материали изтласкват LED светлината по-дълбоко в UV диапазона. Защо това е важно? UV светлината може да активира усъвършенствани фосфори с много по-висока ефективност от традиционните опции, отваряйки вратата към следващо поколение бели светодиоди, които са едновременно по-ярки и по-енергийно ефективни.
6. Многоквантови кладенчови чипове: Цвят отвътре
Вместо да комбинирате различни светодиоди, за да създадете бяла светлина, защо да не ги отгледате в един? Чиповете с многоквантови ями (MQW) правят точно това, като вграждат слоеве, които излъчват различни дължини на вълната, смесвайки светлината директно в чипа. Това е ефикасно, компактно и елегантно, макар и сложно за производство.
7. Рециклиране на светлина с фотоника
Сумитомо и Бостънският университет показаха, че наслагването на материали като ZnSe и AlInGaP върху сини светодиоди може да „рециклира“ фотоните в пълен бял спектър. Тази интелигентна техника на наслагване отразява вълнуващото сливане на материалознанието и фотониката в съвременния дизайн на светодиоди.
Как се правят LED епитаксиални пластини
От субстрата до чипа, ето едно опростено пътуване:
- Фаза на растеж:Субстрат → Дизайн → Буфер → N-GaN → MQW → P-GaN → Отгряване → Инспекция
- Фаза на изработка:Маскиране → Литография → Ецване → N/P електроди → Нарязване → Сортиране
Този щателен процес гарантира, че всеки LED чип осигурява производителност, на която можете да разчитате – независимо дали осветява екрана ви или града ви.
Време на публикуване: 08 юли 2025 г.