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浅析LED晶圆技术的发展趋势

   日期:2013-01-07     来源:中国测控网    

1.改进两步法生长制程

目前商业化生产采用的是两步生长制程,但一次可装入衬底数有限,6片机比较成熟,20片左右的机台还在成熟中,片数较多后导致晶圆均匀性不够。发展趋势是两个方向:一是开发可一次在反应室中装入更多个衬底晶圆生长,更加适合于规模化生产的技术,以降低成本;另外一个方向是高度自动化的可重复性的单片设备。

2.氢化物汽相晶圆(HVPE)技术

采用这种技术可以快速生长出低位错密度的厚膜,可以用做采用其它方法进行同质晶圆生长的衬底。并且和衬底分离的GaN薄膜有可能成为体单晶GaN芯片的替代品。HVPE的缺点是很难精确控制膜厚,反应气体对设备具有

LED晶圆是LED的核心部分,事实上,LED的波长、亮度、正向电压等主要光电参数基本上取决于晶圆材料。LED的相关电路元件的加工与制作都是在晶圆上完成的,所以晶圆技术与设备是晶圆制造技术的关键所在。

腐蚀性,影响GaN材料纯度的进一步提高。

3.选择性晶圆生长或侧向晶圆生长技术

采用这种技术可以进一步减少位错密度,改善GaN晶圆层的晶体质量。首先在合适的衬底上(蓝宝石或碳化硅)沉积一层GaN,再在其上沉积一层多晶态的 SiO掩膜层,然后利用光刻和刻蚀技术,形成GaN窗口和掩膜层条。在随后的生长过程中,晶圆GaN首先在GaN窗口上生长,然后再横向生长于SiO条上。

4.悬空晶圆技术(Pendeo-epitaxy)

采用这种方法可以大大减少由于衬底和晶圆层之间晶格失配和热失配引发的晶圆层中大量的晶格缺陷,从而进一步提高GaN晶圆层的晶体质量。首先在合适的衬底上( 6H-SiC或Si)采用两步制程生长GaN晶圆层。然后对晶圆膜进行选区刻蚀,一直深入到衬底。这样就形成了GaN/缓冲层/衬底的柱状结构和沟槽交替的形状。然后再进行GaN晶圆层的生长,此时生长的GaN晶圆层悬空于沟槽上方,是在原GaN晶圆层侧壁的横向晶圆生长。采用这种方法,不需要掩膜,因此避免了GaN和腌膜材料之间的接触。

5.研发波长短的UV LED晶圆材料

它为发展UV三基色荧光粉复合物,也生成了白光。

 
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