LED發光晶片的基礎信息收藏了!

2020-12-06 騰訊網

利晶微電子位於無錫市梁溪區，由利亞德集團與臺灣晶電集團共同注資，於2020年3月26日在無錫註冊成立。合資公司將在無錫打造全球首個運用巨量轉移技術實現最小尺寸Micro LED顯示產品大規模量產的產業基地。

LED產品中最核心的發光晶片屬於半導體行業，國內目前最大屬於三安光電。那這個至關國家核心技術的晶片包含哪些信息?它的一些基本特點又是哪些呢?我們一起來了解下。

晶片大致生產工藝流程:減薄----蒸發----光刻----切割-----測試。這幾個主要工序又包含多達幾十個小工序，每個工序設備工藝又極其複雜和精密。我們簡略的講述下GaN的生產流程。

首先在襯低上製作氮化鎵(GaN)基的外延片，這個過程主要是在金屬有機化學氣相沉積外延片爐(MOCVD)中完成的。常用的襯底主要有藍寶石、碳化矽和矽襯底，還有GaAs、AlN、ZnO等材料。

然後是對LED PN結的兩個電極進行加工，電極加工也是製作LED晶片的關鍵工序，包括清洗、蒸鍍、黃光、化學蝕刻、熔合、研磨;然後對LED毛片進行劃片、測試和分選，就可以得到所需的LED晶片。如果晶片清洗不夠乾淨，蒸鍍系統不正常，會導致蒸鍍出來的金屬層(蝕刻後的電極)會有脫落，金屬層外觀變色，金泡等異常。

晶片在前段工藝中，各項工藝如清洗、蒸鍍、黃光、化學蝕刻、熔合、研磨等作業都必須使用鑷子及等，會存在有晶片電極刮傷情形發生。

那晶片的大致結構是什麼樣呢?簡圖如下：

這裡對晶片做一個簡略的說明:

1.晶片基本結構由焊墊,P檄,N檄及基座四部分組成.其中發光部分為P檄和N檄的接面(即PN結區域).

2.焊墊材質一般為鋁墊或金墊.

3.基座底部一般為凹凸不平且刻金.

4.晶片尺寸因供貨商而異.

晶片構成按元素的分類有三種:二元,三元和四元。這裡的幾元主要講述的是構成晶片的元素是幾種。如果是2種元素就是二元，三種元素就是三元。我們列舉下常用的二元 三元 四元晶片種類。晶片在早期和現在的臺資廠晶片大都還是二三元晶片居多，而國內的晶片主要都是四元晶片，四元晶片在亮度和單價方面要遠遠優於二三元。

二元:GaN,GaP。常用晶片:C430-CB290-E1000,ED-011YGU,ED-013YGU,ED-010RN,ED-011RD等。

三元:InGan,GaAIAS,GaASP。常用晶片:C470-CB290-E1000, C505-CB290-E1000,C512-CB290-E1000， C525-UB230-E1000等。

四元:AlGaInP常用晶片:ES-CAYL512,ES-CASO512,ES-CAHR512,ES-CASR512，UED-712SYS-MV,ES-CAYO512,UED-712UR-V,UED-712SO-V等。

晶片主要性能指針:Vf,Iv,Wd

(1) Vf: 影響不同區域晶片的Vf因素有:

a. 蒸發材料時的不均勻分布

b. 退火溫度的不均勻

(2) Iv: 影響因素見發光效率

(3) Wd: 影響為:材料及配比

(4) Vf與Wd的關係式:Wd=1240/Vf(nm)

注:藍色激活層能帶為2.7v.,但受摻Si的影響及墊檄金屬的接觸導致20mA下,正面電壓為3.8v,只要改善四件結構和摻雜水平,就可獲低於3.0v的正面電壓.目前生產的藍光翠綠光晶片的電壓部分已低於2.8v，此點主要為晶片廠家為提高內量子發光效率，降低材料阻值，讓電流分布的更均勻而做的降低電壓的改進。

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