Mikroskopni strategik rivojlanayotgan sanoat LEDlarida qo'llash
1. Leica optik mikroskopining va skanerlash elektron mikroskopining LED yuqori oqimidagi substrat materialida (safir materialida) o'ziga xos qo'llanilishi:
1. Safir substrat materialini joriy etish
Chunki safir yaxshi izolyatsiyaga ega, past dielektrik yo'qotish, yuqori haroratga chidamlilik va korroziyaga chidamlilik. Yaxshi issiqlik o'tkazuvchanligi, mexanik kuchda etarlicha yuqori. Va tekis yuzaga ishlov berish mumkin. Yorug'lik uzatish diapazoni keng. Shuning uchun u sanoatning ko'plab sohalarida, milliy mudofaa va ilmiy tadqiqotlarda keng qo'llaniladi. Shu bilan birga, u keng ko'lamli foydalanishga ega yorug'lik chiqaradigan diodlar uchun yaxshi substrat materialidir. Natijada paydo bo'lgan yorug'lik chiqaradigan diod, keyingi avlod lyuminestsent yorug'lik manbasining yuqori yorqinlikdagi yorug'lik chiqaradigan diodlar oilasida safir substrat substrati uchun eng istiqbolli yarimo'tkazgichli yorug'lik chiqaruvchi qurilma substrat materialidir. Hozirgi vaqtda ushbu yuqori yorqinlikdagi yorug'lik chiqaradigan diodlar reklama, svetoforlar, asboblar chiroqlarida keng qo'llanilgan; va ishlaydigan chiroqlar va boshqa sohalar. Yuqori yorqinlikdagi yorug'lik chiqaradigan diodlarning ko'payishi bilan.
Safir (Sapphire) alyuminiy oksidining yagona kristalli bo'lib, korund deb ham ataladi. Safir kristalli mukammal optik xususiyatlarga, mexanik xususiyatlarga va kimyoviy barqarorlikka, yuqori quvvatga, yuqori qattiqlikka va eroziyaga chidamliligiga ega va 2000 darajaga yaqin og'ir sharoitlarda ishlashi mumkin. Tadqiqotlarga ko'ra, hozirgi vaqtda LEDlarga qo'llanilishi mumkin bo'lgan to'rt xil substrat materiallari mavjud (quyidagi 1-jadvalga qarang). Muhim texnik kristall sifatida safir LED sanoatida nisbatan moda va etuk dasturni yaratdi.
2. Ilova
Safir kristallarining g'ayritabiiy ikki sinishi Leica polarizatsiya qiluvchi mikroskopi yordamida aniqlanishi mumkin. Muayyan sharoitlarda, konoskopik linzalar yordamida kristallning interferogrammasi kristalning eksenelligini aniqlash uchun kuzatilishi mumkin, bu esa har bir gofretning yo'nalishi bir xil yoki yo'qligini kuzatish uchun ishlatiladi, shuning uchun substratning mavjudligini aniqlash mumkin. yaxshi yoki yomon.
2. LED epitaksial gofretlarni ishlab chiqarishda Leica mikroskopini va skanerlash elektron mikroskopini qo'llash va LED chiplarini tayyorlash jarayoni
1. LED epitaksial gofretni joriy etish
LED epitaksial gofret o'sishining asosiy printsipi: tegishli haroratga qizdirilgan substratda (asosan safir, SiC, Si) InGaAlP gazsimon moddasi boshqariladigan tarzda substrat yuzasiga o'tkaziladi va o'ziga xos bir kristalli plyonka o'stiriladi. . . Hozirgi vaqtda LED epitaksial gofret o'sishi texnologiyasi asosan metall organik kimyoviy bug 'cho'ktirish usulini (MOCVD) qabul qiladi.
2. LED chipini joriy etish
LED yorug'lik chiqaradigan chiplar sifatida ham tanilgan LED chiplari LED yoritgichlarining asosiy komponentlari bo'lib, ular PN birikmasini anglatadi. Uning asosiy vazifasi elektr energiyasini yorug'lik energiyasiga aylantirishdir va chipning asosiy materiali monokristalli kremniydir. Yarimo'tkazgich plitasi ikki qismdan iborat bo'lib, bir qismi P tipidagi yarimo'tkazgich bo'lib, unda teshik etakchi o'rinni egallaydi, ikkinchi uchi esa N tipidagi yarimo'tkazgichdir va bu erda asosan elektrondir. Biroq, bu ikki turdagi yarimo'tkazgichlar bir-biriga bog'lanib, ular o'rtasida shunchaki PN birikmasini hosil qiladi. Elektr toki ushbu chipga sim vaqti bilan ta'sir qilganda, elektron P tumaniga suriladi va P tumanida elektron teshik rekombinatsiyasi bilan bo'ladi, keyin esa foton shaklida energiya yuboradi, bu erda LED lyuminestsentligi printsipi. Va yorug'likning to'lqin uzunligi, ya'ni yorug'lik rangi, PN birikmasini hosil qiluvchi material bilan belgilanadi.
3. Ilova:
a) epitaksial plastinaning o'sishidan keyin kristall tekislikning dislokatsiya korroziya morfologiyasi ma'lumotlarini aniqlash uchun elektron mikroskopdan foydalanish;
Kristal tekislikning dislokatsiya korroziyasi morfologiyasi bilan ta'minlangan ma'no: har bir namunaning dislokatsiya korroziyasi turli shakllarga ega va kristallning nuqta guruhi va kristall tuzilishi bilan belgilanadi. Kimyoviy etchantning roli kristal ichidagi molekulalar va atomlar o'rtasidagi o'zaro ta'sir aloqalarini yo'q qilishdir. Avval kichikroq bog'lanishlarga ega bo'lganlar yo'q qilinadi, shuning uchun ma'lum bir shakldagi korroziya dog'lari hosil bo'ladi. Shuning uchun, yaxshi tasvirlash va korroziya dog'lari tafsilotlarini mukammal taqdim etish kristall o'sishi sifatini to'liq aks ettirishi mumkin.
Epitaksial panjara sifatini yaxshilash va moddiy nuqsonlarni kamaytirish yuqori samarali va yuqori ishonchlilikdagi LED qurilmalarini ishlab chiqarish uchun zarur shartdir, aks holda uni boshqa vositalar bilan qoplash qiyin. LED epitaksial materiallarining kristal sifatining qurilma ishonchliligiga ta'siri aniqlangan. Epitaksial materiallarning sifatini nazorat qilish orqali materiallarning nuqsonli zichligini kamaytirish, epitaksial qatlamlarning kristal sifatini yaxshilash va LED qurilmalarining ishonchliligini samarali oshirish kutilmoqda.
b) qadoqlashdan oldin chip tekshiruvi: Materialning sirtini optik mikroskop bilan tekshirib ko'ring, mexanik shikastlanish va chuqurlik bor-yo'qligini, chip o'lchami va elektrod hajmining jarayon talablariga javob beradimi yoki yo'qligini va elektrod naqshining to'liqligini aniqlash.
c) LED chipining oksidlanish qalinligi: aniqlash usullari ranglarni taqqoslash, chekka hisoblash, interferentsiya, ellipsometr, o'yilgan igna amplituda o'lchagich va skanerlash elektron mikroskopini o'z ichiga oladi;
d) Chip gofretining ulanish chuqurligini o'lchash: skanerlash elektron mikroskop orqali LED chip gofretining PN ulanish chuqurligini qalinligini aniqlash
e) Skanerli elektron mikroskopiyani LED chiplarini qirqish jarayonida sirtni pürüzlendirme texnologiyasini tadqiq qilishda qo'llash: sirtni qo'pollashtirish texnologiyasi yorug'likning to'liq aks etish muammosini hal qiladi, chunki yarimo'tkazgichning sinishi ko'rsatkichi kritik burchakdan kattaroq hodisa burchagi bilan. materiallar (o'rtacha 3,5) havodan kattaroqdir. Chiqish natijasida yuzaga kelgan yo'qotish. Dag'allangan yuzada yorug'lik chiqishi juda tasodifiy bo'lib, pürüzlülük va pürüzlülük shkalasining yorug'lik chiqarish tezligiga ta'sirini o'rganish uchun ko'plab tajribalar kerak. Yorug'lik GaP dan past sinishi indeksi bilan havoga kirganda, yuqori sinishi indeksiga ega bo'lgan LED oyna qatlamining materiali, umumiy aks ettirish sodir bo'ladi va chiqadigan yorug'likning katta miqdori yo'qoladi. Sirtni dag'allash usuli to'liq aks ettirishni bostirishi va yorug'likni olish samaradorligini oshirishi mumkin. Skanerli elektron mikroskop sirtni qo'pollashdan keyin namunaning sirt tuzilishini bevosita kuzatishi va qo'pollikdan oldin va keyin sirtning pürüzlülüğünü solishtirishi mumkin. Skanerli elektron mikroskop katta chuqurlikka ega va tasvir uch o'lchovlilikka to'la. U qo'pol yuzada uch o'lchamli orol tuzilishini kuzatishi mumkin.
