რა არის LED ჩიპი? მაშ რა არის მისი მახასიათებლები? LED ჩიპების წარმოების მთავარი მიზანია აწარმოოს ეფექტური და საიმედო დაბალი Ohm საკონტაქტო ელექტროდები და დააკმაყოფილოს შედარებით მცირე ძაბვის ვარდნა კონტაქტურ მასალებს შორის და უზრუნველყოს წნევის ბალიშები შედუღების მავთულებისთვის, ხოლო სინათლის გამომუშავების მაქსიმალური რაოდენობა. ჯვარედინი ფილმის პროცესი ძირითადად იყენებს ვაკუუმური აორთქლების მეთოდს. 4Pa მაღალი ვაკუუმის პირობებში, მასალა დნება წინააღმდეგობის გაცხელებით ან ელექტრონული სხივის დაბომბვით გათბობის მეთოდით, ხოლო BZX79C18 გარდაიქმნება ლითონის ორთქლად და დეპონირდება ნახევარგამტარული მასალის ზედაპირზე დაბალი წნევის ქვეშ.
ხშირად გამოყენებული P ტიპის საკონტაქტო ლითონები მოიცავს შენადნობებს, როგორიცაა AuBe და AuZn, ხოლო N- მხარეს საკონტაქტო ლითონი ხშირად მზადდება AuGeNi შენადნობისგან. დაფარვის შემდეგ წარმოქმნილი შენადნობის ფენა ასევე საჭიროებს მაქსიმალურად გაჟღენთვას ლუმინესცენტურ ზონაში ფოტოლითოგრაფიის პროცესის საშუალებით, რათა დარჩენილი შენადნობის ფენა დააკმაყოფილოს ეფექტური და საიმედო დაბალი Ohm კონტაქტის ელექტროდების და შედუღების მავთულის წნევის ბალიშების მოთხოვნებს. ფოტოლითოგრაფიის პროცესის დასრულების შემდეგ მას ასევე სჭირდება შენადნობის პროცესის გავლა, რომელიც ჩვეულებრივ ტარდება H2 ან N2 დაცვით. შენადნობის დრო და ტემპერატურა ჩვეულებრივ განისაზღვრება ისეთი ფაქტორებით, როგორიცაა ნახევარგამტარული მასალების მახასიათებლები და შენადნობის ღუმელის ფორმა. რა თქმა უნდა, თუ ცისფერ-მწვანე და სხვა ჩიპური ელექტროდის პროცესები უფრო რთულია, საჭიროა დაემატოს პასივაციის ფირის ზრდა, პლაზმური ატვირთვის პროცესები და ა.შ.
LED ჩიპების წარმოების პროცესში რომელი პროცესები ახდენს მნიშვნელოვან გავლენას მათ ოპტოელექტრონულ მუშაობაზე?
ზოგადად რომ ვთქვათ, LED ეპიტაქსიალური წარმოების დასრულების შემდეგ, მისი ძირითადი ელექტრული შესრულება დასრულდა და ჩიპის წარმოება არ ცვლის მის ძირითად წარმოების ბუნებას. თუმცა, დაფარვისა და შენადნობების პროცესის დროს შეუსაბამო პირობებმა შეიძლება გამოიწვიოს ზოგიერთი ელექტრული პარამეტრის ცუდი მდგომარეობა. მაგალითად, შენადნობის დაბალმა ან მაღალმა ტემპერატურამ შეიძლება გამოიწვიოს ცუდი ომური კონტაქტი, რაც არის ჩიპების წარმოებაში მაღალი ძაბვის VF ვარდნის მთავარი მიზეზი. ჭრის შემდეგ, ჩიპის კიდეებზე კოროზიის ზოგიერთი პროცესი შეიძლება სასარგებლო იყოს ჩიპის საპირისპირო გაჟონვის გასაუმჯობესებლად. ეს იმიტომ ხდება, რომ ბრილიანტის საფქვავი ბორბლის პირით ჭრის შემდეგ, ჩიპის კიდეზე ბევრი ნარჩენი ნამსხვრევები და ფხვნილი იქნება. თუ ეს ნაწილაკები LED ჩიპის PN შეერთებას მიჰყვება, ისინი გამოიწვევს ელექტრო გაჟონვას და ავარიას. გარდა ამისა, თუ ჩიპის ზედაპირზე არსებული ფოტორეზისტი არ არის სუფთად ამოღებული, ეს გამოიწვევს სირთულეებს წინა შედუღებისა და ვირტუალური შედუღების დროს. თუ ის უკანა მხარეს არის, ეს ასევე გამოიწვევს მაღალი წნევის ვარდნას. ჩიპების წარმოების პროცესში, ზედაპირის გაუხეშება და ტრაპეციული სტრუქტურები შეიძლება გამოყენებულ იქნას სინათლის ინტენსივობის გასაზრდელად.
რატომ არის საჭირო LED ჩიპების დაყოფა სხვადასხვა ზომებად? რა გავლენას ახდენს ზომა LED ოპტოელექტრონულ მუშაობაზე?
LED ჩიპები შეიძლება დაიყოს დაბალი სიმძლავრის ჩიპებად, საშუალო სიმძლავრის ჩიპებად და სიმძლავრის მიხედვით მაღალი სიმძლავრის ჩიპებად. მომხმარებლის მოთხოვნების მიხედვით, ის შეიძლება დაიყოს კატეგორიებად, როგორიცაა ერთი მილის დონე, ციფრული დონე, წერტილოვანი მატრიცის დონე და დეკორატიული განათება. რაც შეეხება ჩიპის სპეციფიკურ ზომას, ეს დამოკიდებულია სხვადასხვა ჩიპების მწარმოებლის წარმოების რეალურ დონეზე და არ არსებობს კონკრეტული მოთხოვნები. სანამ პროცესი გადის, ჩიპს შეუძლია გაზარდოს ერთეულის გამომუშავება და შეამციროს ხარჯები, ხოლო ფოტოელექტრული შესრულება არ განიცდის ფუნდამენტურ ცვლილებებს. ჩიპის მიერ გამოყენებული დენი, ფაქტობრივად, დაკავშირებულია ჩიპში გამავალ დენის სიმკვრივესთან. პატარა ჩიპი იყენებს ნაკლებ დენს, ხოლო დიდი ჩიპი იყენებს მეტ დენს და მათი ერთეული დენის სიმკვრივე ძირითადად იგივეა. იმის გათვალისწინებით, რომ სითბოს გაფრქვევა არის მთავარი პრობლემა მაღალი დენის პირობებში, მისი მანათობელი ეფექტურობა დაბალია, ვიდრე დაბალი დენის დროს. მეორეს მხრივ, ფართობის მატებასთან ერთად, ჩიპის სხეულის წინააღმდეგობა მცირდება, რის შედეგადაც მცირდება წინა გამტარობის ძაბვა.

რა არის LED მაღალი სიმძლავრის ჩიპების ზოგადი ფართობი? რატომ?
თეთრი განათებისთვის გამოყენებული LED მაღალი სიმძლავრის ჩიპები, როგორც წესი, გვხვდება ბაზარზე დაახლოებით 40 მილზე, ხოლო მაღალი სიმძლავრის ჩიპებისთვის გამოყენებული სიმძლავრე ჩვეულებრივ ეხება 1 ვტ-ზე მეტ ელექტრო სიმძლავრეს. იმის გამო, რომ კვანტური ეფექტურობა, როგორც წესი, 20%-ზე ნაკლებია, ელექტრული ენერგიის უმეტესი ნაწილი გარდაიქმნება თერმულ ენერგიად, ამიტომ სითბოს გაფრქვევა მნიშვნელოვანია მაღალი სიმძლავრის ჩიპებისთვის, რაც მოითხოვს მათ დიდ ფართობს.
რა არის განსხვავებული მოთხოვნები ჩიპური ტექნოლოგიებისა და GaN ეპიტაქსიური მასალების წარმოებისთვის დამუშავების აღჭურვილობისთვის GaP, GaAs და InGaAlP-თან შედარებით? რატომ?
ჩვეულებრივი LED წითელი და ყვითელი ჩიპების სუბსტრატები და მაღალი სიკაშკაშის მეოთხეული წითელი და ყვითელი ჩიპები ორივე იყენებს ნაერთ ნახევარგამტარ მასალებს, როგორიცაა GaP და GaAs, და ზოგადად შეიძლება დამზადდეს N- ტიპის სუბსტრატებად. სველი პროცესის გამოყენება ფოტოლითოგრაფიისთვის და მოგვიანებით ჩიპებად დაჭრა ალმასის საფქვავი ბორბლის პირების გამოყენებით. GaN მასალისგან დამზადებული ლურჯი-მწვანე ჩიპი იყენებს საფირონის სუბსტრატს. საფირონის სუბსტრატის საიზოლაციო ხასიათის გამო, ის არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც LED ელექტროდი. ამიტომ ორივე P/N ელექტროდი უნდა დამზადდეს ეპიტაქსიალურ ზედაპირზე მშრალი აკრავით და უნდა განხორციელდეს პასივაციის პროცესი. საფირონის სიხისტის გამო, ძნელია ჩიპებად დაჭრა ალმასის საფქვავი ბორბლის პირებით. მისი წარმოების პროცესი ზოგადად უფრო რთულია, ვიდრე GaP და GaAs მასალებისთვისLED ნათურები.

როგორია „გამჭვირვალე ელექტროდის“ ჩიპის სტრუქტურა და მახასიათებლები?
ეგრეთ წოდებულ გამჭვირვალე ელექტროდს უნდა შეეძლოს ელექტროენერგიის გატარება და შეეძლოს სინათლის გადაცემა. ეს მასალა ახლა ფართოდ გამოიყენება თხევადი კრისტალების წარმოების პროცესებში და მისი სახელია ინდიუმის კალის ოქსიდი, შემოკლებით ITO, მაგრამ მისი გამოყენება არ შეიძლება როგორც შედუღების ბალიშები. დამზადებისას საჭიროა ჯერ ჩიპის ზედაპირზე მოამზადოთ ომური ელექტროდი, შემდეგ დაფაროთ ზედაპირი ITO-ს ფენით, შემდეგ კი მოათავსოთ შედუღების ბალიშების ფენა ITO ზედაპირზე. ამგვარად, ტყვიის მავთულიდან ჩამომავალი დენი თანაბრად ნაწილდება ITO ფენაზე თითოეულ ომურ საკონტაქტო ელექტროდზე. ამავდროულად, იმის გამო, რომ ITO-ს რეფრაქციული ინდექსი არის ჰაერსა და ეპიტაქსიალური მასალის რეფრაქციულ ინდექსს შორის, სინათლის კუთხე შეიძლება გაიზარდოს და ასევე გაიზარდოს სინათლის ნაკადი.

რა არის ჩიპური ტექნოლოგიის ძირითადი განვითარება ნახევარგამტარული განათებისთვის?
ნახევარგამტარული LED ტექნოლოგიის განვითარებასთან ერთად იზრდება მისი გამოყენება განათების სფეროშიც, განსაკუთრებით თეთრი LED-ის გაჩენა, რომელიც გახდა ნახევარგამტარული განათების მწვავე თემა. თუმცა, ძირითადი ჩიპები და შეფუთვის ტექნოლოგიები ჯერ კიდევ საჭიროებს გაუმჯობესებას და ჩიპების განვითარება ფოკუსირებული უნდა იყოს მაღალ სიმძლავრეზე, სინათლის მაღალ ეფექტურობაზე და თერმული წინააღმდეგობის შემცირებაზე. სიმძლავრის გაზრდა ნიშნავს ჩიპის გამოყენების დენის გაზრდას და უფრო პირდაპირი გზაა ჩიპის ზომის გაზრდა. ხშირად გამოყენებული მაღალი სიმძლავრის ჩიპები არის დაახლოებით 1 მმ x 1 მმ, გამოყენების დენი 350 mA. გამოყენების დენის გაზრდის გამო, სითბოს გაფრქვევა გახდა მნიშვნელოვანი პრობლემა. ახლა, ჩიპის ინვერსიის მეთოდმა ძირითადად გადაჭრა ეს პრობლემა. LED ტექნოლოგიის განვითარებით, მისი გამოყენება განათების სფეროში უპრეცედენტო შესაძლებლობებისა და გამოწვევების წინაშე აღმოჩნდება.
რა არის ინვერსიული ჩიპი? როგორია მისი სტრუქტურა და რა უპირატესობები აქვს?
ლურჯი განათების LED-ები ჩვეულებრივ იყენებენ Al2O3 სუბსტრატებს, რომლებსაც აქვთ მაღალი სიმტკიცე, დაბალი თბოგამტარობა და ელექტრული გამტარობა. თუ ფორმალური სტრუქტურა გამოიყენება, ერთი მხრივ, ეს გამოიწვევს ანტისტატიკური პრობლემებს, ხოლო მეორე მხრივ, სითბოს გაფრქვევა ასევე გახდება მთავარი პრობლემა მაღალი მიმდინარე პირობებში. ამავდროულად, ზევით მიმართული დადებითი ელექტროდის გამო, ის დაბლოკავს სინათლის ნაწილს და ამცირებს მანათობელ ეფექტურობას. მაღალი სიმძლავრის ცისფერი განათების LED-ებს შეუძლიათ მიაღწიონ უფრო ეფექტურ განათებას ჩიპის გადაბრუნების ტექნოლოგიით, ვიდრე ტრადიციული შეფუთვის ტექნიკა.
ამჟამინდელი ძირითადი ინვერსიული სტრუქტურის მიდგომაა, პირველ რიგში, მოამზადოთ დიდი ზომის ლურჯი სინათლის LED ჩიპები შესაბამისი ევტექტიკური შედუღების ელექტროდებით, და ამავდროულად, მოამზადოთ სილიკონის სუბსტრატი ოდნავ აღემატება ლურჯი სინათლის LED ჩიპს და მის თავზე, გააკეთოთ ოქროს გამტარი ფენა ევტექტიკური შედუღებისთვის და ტყვიის გამოსასვლელი ფენა (ულტრაბგერითი ოქროს მავთულის ბურთიანი შედუღების სახსარი). შემდეგ, მაღალი სიმძლავრის ლურჯი LED ჩიპები შედუღებულია სილიკონის სუბსტრატებთან ერთად ევტექტიკური შედუღების აღჭურვილობის გამოყენებით.
ამ სტრუქტურის მახასიათებელია ის, რომ ეპიტაქსიალური ფენა უშუალოდ უკავშირდება სილიკონის სუბსტრატს, ხოლო სილიკონის სუბსტრატის თერმული წინააღმდეგობა გაცილებით დაბალია, ვიდრე საფირონის სუბსტრატს, ამიტომ სითბოს გაფრქვევის პრობლემა კარგად არის მოგვარებული. გამომდინარე იქიდან, რომ საფირონის სუბსტრატი ინვერსიის შემდეგ მაღლა დგას, ხდება გამოსხივების ზედაპირი, საფირო გამჭვირვალეა, რითაც გვარდება სინათლის გამოსხივების პრობლემა. აღნიშნული არის LED ტექნოლოგიის შესაბამისი ცოდნა. მე მჯერა, რომ მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების განვითარებასთან ერთად,LED ნათურებიმომავალში უფრო და უფრო ეფექტური გახდება და მათი მომსახურების ვადა მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდება, რაც უფრო მეტ კომფორტს მოგვცემს.