LED menerangi dunia kita, dan di tengah-tengah setiap LED berprestasi tinggi terletaknyawafer epitaxial—komponen kritikal yang mentakrifkan kecerahan, warna dan kecekapannya. Dengan menguasai sains pertumbuhan epitaxial, pengeluar membuka kunci kemungkinan baharu untuk penyelesaian pencahayaan penjimatan tenaga dan kos efektif.
1. Teknik Pertumbuhan Lebih Bijak untuk Kecekapan Lebih Besar
Proses pertumbuhan dua langkah standard hari ini, walaupun berkesan, mengehadkan kebolehskalaan. Kebanyakan reaktor komersial hanya menanam enam wafer setiap kelompok. Industri sedang beralih ke arah:
- Reaktor berkapasiti tinggiyang mengendalikan lebih banyak wafer, mengurangkan kos dan meningkatkan daya pengeluaran.
- Mesin wafer tunggal yang sangat automatikuntuk konsistensi dan kebolehulangan yang unggul.
2. HVPE: Laluan Pantas ke Substrat Berkualiti Tinggi
Hydride Vapor Phase Epitaxy (HVPE) dengan pantas menghasilkan lapisan GaN tebal dengan kecacatan yang lebih sedikit, sesuai sebagai substrat untuk kaedah pertumbuhan lain. Filem GaN berdiri bebas ini malah boleh menandingi cip GaN pukal. Tangkapan? Ketebalan sukar dikawal, dan bahan kimia boleh merendahkan peralatan dari semasa ke semasa.
3. Pertumbuhan Lateral: Kristal Lebih Licin, Cahaya Lebih Baik
Dengan mencorak wafer dengan teliti dengan topeng dan tingkap, pengeluar membimbing GaN untuk berkembang bukan sahaja ke atas, tetapi juga ke sisi. "Epitaksi sisi" ini mengisi jurang dengan lebih sedikit kecacatan, mewujudkan struktur kristal yang lebih sempurna untuk LED berkecekapan tinggi.
4. Pendeo-Epitaxy: Membiarkan Kristal Terapung
Berikut adalah sesuatu yang menarik: jurutera menanam GaN pada lajur tinggi dan kemudian biarkan ia "menjembatani" di atas ruang kosong. Pertumbuhan terapung ini menghilangkan banyak ketegangan yang disebabkan oleh bahan yang tidak sepadan, menimbulkan lapisan kristal yang lebih kuat dan tulen.
5. Mencerahkan Spektrum UV
Bahan baharu mendorong cahaya LED lebih dalam ke dalam julat UV. Mengapa perkara ini penting? Cahaya UV boleh mengaktifkan fosforus termaju dengan kecekapan yang jauh lebih tinggi daripada pilihan tradisional, membuka pintu kepada LED putih gen seterusnya yang lebih cerah dan lebih cekap tenaga.
6. Cip Telaga Berbilang Kuantum: Warna dari Dalam
Daripada menggabungkan LED yang berbeza untuk membuat cahaya putih, mengapa tidak mengembangkan semuanya dalam satu? Cip telaga berbilang kuantum (MQW) berbuat demikian dengan membenamkan lapisan yang memancarkan panjang gelombang yang berbeza, mencampurkan cahaya terus dalam cip. Ia cekap, padat dan elegan—walaupun rumit untuk dihasilkan.
7. Kitar Semula Cahaya dengan Fotonik
Sumitomo dan Universiti Boston telah menunjukkan bahawa bahan susun seperti ZnSe dan AlInGaP pada LED biru boleh "mengitar semula" foton ke dalam spektrum putih penuh. Teknik pelapisan pintar ini mencerminkan gabungan menarik sains bahan dan fotonik di tempat kerja dalam reka bentuk LED moden.
Cara Wafer Epitaxial LED Dibuat
Daripada substrat kepada cip, berikut ialah perjalanan yang dipermudahkan:
- Fasa Pertumbuhan:Substrat → Reka bentuk → Penampan → N-GaN → MQW → P-GaN → Anneal → Pemeriksaan
- Fasa Fabrikasi:Masking → Litografi → Etching → Elektrod N/P → Dicing → Menyusun
Proses yang teliti ini memastikan setiap cip LED memberikan prestasi yang boleh anda harapkan—sama ada menerangi skrin anda atau bandar anda.
Masa siaran: Jul-08-2025