什么是外延和外延片?
1、什么是外延和外延片?
外延也称为外延生长,是制备高纯微电子复合材料的一工艺过程,就是在单晶(或化合物)衬底材料上淀积一层薄的单晶(或化合物)层。新淀积的这层称为外延层。淀积有外延层的衬底材料叫外延片。
2、哪些材料可以用作生长外延层的衬底材料,它们各自有哪些优缺点?
用得蕞广泛的衬底材料是申化家,可用于生长外延层GaAs、GaP、GaA
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什么是外延和外延片?
1、什么是外延和
外延片?
外延也称为外延生长,是制备高纯微电子复合材料的一工艺过程,就是在单晶(或化合物)衬底材料上淀积一层薄的单晶(或化合物)层。新淀积的这层称为外延层。淀积有外延层的衬底材料叫外延片。
2、哪些材料可以用作生长外延层的衬底材料,它们各自有哪些优缺点?
用得蕞广泛的衬底材料是申化家,可用于生长外延层GaAs、GaP、GaAlAs、InGaAlP,其优点是由于GaAs的晶格常数比较匹配可制成无位错单晶,加工方便,价格较便宜。缺点是它是一种吸光材料,对PN结发的光吸收比较多,影响发光效率。
磷化家可生长GaP:ZnO、GaP:N、GaAs、GaAlAs:N以及InGaAlP的顶层,其优点是它是透明材料,可制成透明衬底提高出光效率。
生长InGaN和InGaAlN的衬底主要有蓝宝石(Al2O3)、碳化硅和硅。蓝宝石衬底的优点是透明,有利于提高发光效率,目前仍是InGaN外延生长的主要衬底。缺点是有较大的晶格失配;硬度高,造成加工成本高昂;热导率较低,不利于器件的热耗散,对制造功率led不利。碳化硅衬底有较小的晶格失配,硬度低,易于加工,导热率较高,利于制作功率器件。
LED芯片结构
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LED芯片相关的资料,简单介绍下 LED 芯片的结构和制造流程,帮助理解 LED 相关企业的发展情况以及发展前景。
LED 芯片一共包含两部分主要内容,一个是 LED 外延片 — 上图中下面的蓝宝石衬底以及衬底上的氮化家(GaN)缓冲层;一个是在外延片上面用来发光的量i子阱和 PN 电极层。所以 LED 芯片一共涉及三个生产工序:发光外延片生长、芯片生长和制造、芯片封装。
在上面三个工序中,外延片的生长技术含量蕞高、芯片制造次之、而封装又次之。
LED外延片工艺流程
LED 外延片工艺流程如下:
衬底 - 结构设计- 缓冲层生长- N型GaN 层生长- 多量i子阱发光层生- P 型GaN 层生长- 退火- 检测(光荧光、X 射线) - 外延片;
外延片- 设计、加工掩模版- 光刻- 离子刻蚀- N 型电极(镀膜、退火、刻蚀) - P 型电极(镀膜、退火、刻蚀) - 划片- 芯片分检、分级
具体介绍如下:
固定:将单晶硅棒固定在加工台上。
切片:将单晶硅棒切成具有精i确几何尺寸的薄硅片。此过程中产生的硅粉采用水淋,产生废水和硅渣。
退火:双工位热氧化炉经氮气吹扫后,用红外加热至300~500℃,硅片表面和氧气发生反应,使硅片表面形成二氧化硅保护层。
倒角:将退火的硅片进行修整成圆弧形,防止硅片边缘破i裂及晶格缺陷产生,增加磊晶层及光阻层的平坦度。此过程中产生的硅粉采用水淋,产生废水和硅渣。
分档检测:为保证硅片的规格和质量,对其进行检测。此处会产生废品。
研磨:用磨片i剂除去切片和轮磨所造的锯痕及表面损伤层,有效改善单晶硅片的曲度、平坦度与平行度,达到一个抛光过程可以处理的规格。此过程产生废磨片i剂。
清洗:通过有机i溶剂的溶解作用,结合超声波清洗技术去除硅片表面的有机杂质。此工序产生有机废气和废有机i溶剂。
RCA清洗:通过多道清洗去除硅片表面的颗粒物质和金属离子。
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