Çîpek LED çi ye? Ji ber vê yekê taybetmendiyên wê çi ne? Armanca sereke ya çêkirina çîpên LED-ê ev e ku elektrodên pêwendiya ohmê ya kêm bi bandor û pêbawer çêbike, û bi ketina voltaja nisbeten piçûk a di navbera materyalên pêwendiyê de peyda bike û pêlên zextê ji bo têlên lêdanê peyda bike, di heman demê de ku mîqdara hilberîna ronahiyê zêde bike. Pêvajoya fîlima xaçê bi gelemperî rêbaza evaporkirina valahiya bikar tîne. Di bin valahiya zêde ya 4Pa de, materyal bi germkirina berxwedanê an bi rêbaza germkirina bombekirina tîrêjê elektronîkî tê helandin, û BZX79C18 vediguhere buhara metal û li ser rûyê materyalê nîvconductor di bin zexta kêm de tê razandin.
Metalên pêwendiya tîpa P-ya ku bi gelemperî têne bikar anîn alloyên wekî AuBe û AuZn hene, dema ku metala pêwendiyê li aliyê N-ê bi gelemperî ji alloya AuGeNi tê çêkirin. Di heman demê de pêdivî ye ku qata alloyê ya ku piştî nixumandinê hatî çêkirin di nav pêvajoya fotolîtografî de bi qasî ku pêkan li qada ronahiyê were xuyang kirin, da ku tebeqeya alloyê ya mayî bikaribe hewcedariyên elektrodên pêwendiya ohmê yên kêm û pêbawer ên bi bandor û pêbawer bicîh bîne. Piştî ku pêvajoya fotolîtografî qediya, ew jî hewce dike ku di pêvajoya alloykirinê de derbas bibe, ku bi gelemperî di bin parastina H2 an N2 de tête kirin. Dem û germahiya lêdanê bi gelemperî ji hêla faktorên wekî taybetmendiyên materyalên nîvconductor û forma firna alloyê ve têne destnîşankirin. Bê guman, heke pêvajoyên elektrodê şîn-kesk û yên din ên çîpê tevlihevtir in, pêdivî ye ku meriv mezinbûna fîlima pasîvasyonê, pêvajoyên pîvazkirina plazmayê, hwd zêde bike.
Di pêvajoya çêkirina çîpên LED de, kîjan pêvajoyên bandorek girîng li ser performansa optoelektronîkî ya wan heye?
Bi gelemperî, piştî qedandina hilberîna epîtaksial a LED-ê, performansa wê ya sereke ya elektrîkê qediya ye, û çêkirina çîpê cewhera hilberîna wê ya bingehîn naguhezîne. Lêbelê, şert û mercên neguncayî di dema pêvajoyek cil û bergkirinê de dikare bibe sedem ku hin parametreyên elektrîkê nebaş bin. Mînakî, germahiyên kêm an bilind ên lêdanê dikare bibe sedema têkiliya Ohmîkî ya belengaz, ku sedema sereke ya daketina voltaja pêş a bilind a VF di hilberîna çîpê de ye. Piştî qutkirinê, hin pêvajoyên korozyonê yên li ser peravên çîpê dikarin di baştirkirina berevajîkirina çîpê de arîkar bin. Ji ber vê yekê ye ku piştî birîna bi çîçeka çerxa hûrkirina elmasê, dê li devê çîpê gelek bermahiyên bermayî û toz hebe. Ger van parçikan li hevbenda PN ya çîpa LED-ê bisekinin, ew ê bibin sedema rijandina elektrîkê û hetta têkçûn. Digel vê yekê, heke wênekêşa li ser rûyê çîpê bi paqijî neyê qut kirin, ew ê di lêxistina pêş û lêxistina virtual de bibe sedema dijwariyan. Ger li ser piştê be, ew ê jî bibe sedema daketina tansiyona bilind. Di pêvajoya hilberîna çîpê de, rûxandina rûkê û strukturên trapezoîdal dikarin werin bikar anîn da ku tîrêjiya ronahiyê zêde bikin.
Çima pêdivî ye ku çîpên LED-ê li mezinahiyên cûda bêne dabeş kirin? Bandora mezinbûnê li ser performansa optoelektronîkî ya LED-ê çi ye?
Çîpên LED-ê dikarin li ser bingeha hêzê li çîpên kêm-hêza, çîpên hêza navîn, û çîpên hêza bilind werin dabeş kirin. Li gorî hewcedariyên xerîdar, ew dikare di kategoriyan de wekî asta boriyek yekane, asta dîjîtal, asta matrixê xalî, û ronahiya xemilandî were dabeş kirin. Di derbarê mezinahiya taybetî ya çîpê de, ew bi asta hilberîna rastîn a hilberînerên cûda yên çîpê ve girêdayî ye û hewcedariyên taybetî tune. Heya ku pêvajo derbas dibe, çîp dikare hilberîna yekîneyê zêde bike û lêçûn kêm bike, û performansa fotoelektrîkê dê nekeve guhertinên bingehîn. Hêza ku ji hêla çîpê ve tê bikar anîn bi rastî bi tîrêjiya niha ya ku di nav çîpê re diherike ve girêdayî ye. Çîpek piçûk kêmtir niha bikar tîne, dema ku çîpek mezin hêj bêtir bikar tîne, û tîrêjiya yekîneya wan di bingeh de yek e. Bihesibînin ku belavkirina germê di bin herikîna bilind de pirsgirêka sereke ye, karbidestiya wê ya ronahiyê ji ya di bin herikîna kêm de kêmtir e. Ji hêla din ve, her ku dever zêde dibe, dê berxwedana laşê çîpê kêm bibe, û di encamê de voltaja berbi pêş de kêm dibe.

Qada giştî ya çîpên LED-hêza bilind çi ye? Çima?
Çîpên LED-ê-hêza bilind ên ku ji bo ronahiya spî têne bikar anîn bi gelemperî li sûkê li dora 40 mîlyon têne dîtin, û hêza ku ji bo çîpên hêza bilind têne bikar anîn bi gelemperî hêzek elektrîkî ya ji 1W zêdetir vedibêje. Ji ber ku karbidestiya kuantûmê bi gelemperî ji 20% kêmtir e, piraniya enerjiya elektrîkê di enerjiya termal de tê veguheztin, ji ber vê yekê belavkirina germê ji bo çîpên bi hêza bilind girîng e, ji wan re pêdivî ye ku xwedan deverek mezin be.
Li gorî GaP, GaAs, û InGaAlP, ji bo çêkirina materyalên epîtaksial GaN hewcedariyên cihêreng ên teknolojiya çîpê û alavên pêvajoyê çi ne? Çima?
Substratên çîpên sor û zer ên LED-ê yên asayî û çîpên sor û zer ên çaralî yên bi ronahiya bilind hem materyalên nîvconduktorê yên tevlihev ên wekî GaP û GaAs bikar tînin, hem jî dikarin bi gelemperî di binbeşên tîpa N de bêne çêkirin. Bikaranîna pêvajoyek şil ji bo fotolîtografî, û dûv re qutkirina çîpên bi karanîna tîrêjên çerxa almasê. Çîpa şîn-kesk a ku ji materyalê GaN hatî çêkirin substratek yaqûtê bikar tîne. Ji ber xwezaya îzolasyonê ya substrata yaqûtê, ew nikare wekî elektrodek LED were bikar anîn. Ji ber vê yekê, pêdivî ye ku her du elektrodên P/N li ser rûyê epîtaksial bi etching hişk bêne çêkirin û hin pêvajoyên pasîfasyonê bêne kirin. Ji ber serhişkiya yaqûtê, zehmet e ku bi çîpên çerxa qijkirina elmasê bi çîpên bibire. Pêvajoya çêkirina wê bi gelemperî ji ya materyalên GaP û GaAs tevlihevtir eroniyên lehiyê LED.

Struktura û taybetmendiyên çîpek "elektroda zelal" çi ye?
Elektroda ku jê re tê gotin zelal divê karibe elektrîkê bi rê ve bibe û bikaribe ronahiyê veguhezîne. Ev materyal naha bi berfirehî di pêvajoyên hilberîna krîstalên şil de tê bikar anîn, û navê wê oksîdê tin îndium e, bi kurtî wekî ITO tê binav kirin, lê ew nikare wekî pêleka firoştinê were bikar anîn. Dema çêkirinê, pêdivî ye ku pêşî li ser rûbera çîpê elektrodek ohmîkî were amadekirin, dûv re rûkal bi qatek ITO veşêre, û dûv re jî qatek pêlavên firoştinê li ser rûyê ITO were danîn. Bi vî rengî, herika ku ji têla pêşeng tê xwarê bi rengek wekhev li ser qata ITO li her elektrodê pêwendiya ohmîkî tê belav kirin. Di heman demê de, ji ber ku nîşana refraksiyonê ya ITO-yê di navbera hewa û pêveka vekêşanê ya materyalê epitaxial de ye, goşeya ronahiyê dikare zêde bibe, û herikîna ronahiyê jî dikare zêde bibe.

Pêşkeftina sereke ya teknolojiya çîpê ji bo ronahiya nîvconductor çi ye?
Bi pêşkeftina teknolojiya LED-ya nîvconductor, serîlêdana wê di warê ronahiyê de jî zêde dibe, nemaze derketina LED-ya spî, ku di ronahiya nîvconductor de bûye mijarek germ. Lêbelê, çîpên sereke û teknolojiyên pakkirinê hîna jî hewce ne ku werin başkirin, û pêşkeftina çîpê divê balê bikişîne ser hêza bilind, karîgeriya ronahiyê ya bilind, û kêmkirina berxwedana termal. Zêdekirina hêzê tê wateya zêdekirina heyama karanîna çîpê, û rêyek rasterast ew e ku mezinahiya çîpê zêde bike. Çîpên bi hêza bilind ên ku bi gelemperî têne bikar anîn li dora 1mm x 1mm in, bi karûbarek karanîna 350mA. Ji ber zêdebûna dema karanîna, belavbûna germê bûye pirsgirêkek girîng. Naha, rêbaza veguheztina çîpê bi bingehîn ev pirsgirêk çareser kiriye. Bi pêşkeftina teknolojiya LED-ê re, serîlêdana wê di warê ronahiyê de dê bi derfet û dijwariyên bêhempa re rû bi rû bimîne.
Çîpek berevajî çi ye? Struktura wê çi ye û avantajên wê çi ne?
LED-yên ronahiya şîn bi gelemperî substratên Al2O3 bikar tînin, ku xwedan hişkiya bilind, guheztina germî ya kêm, û gihandina elektrîkê ne. Ger avahiyek fermî were bikar anîn, ji aliyekî ve ew ê pirsgirêkên antî-statîk bi xwe re bîne, û ji hêla din ve jî di şert û mercên heyî yên bilind de belavbûna germê dê bibe pirsgirêkek mezin. Di heman demê de, ji ber ku elektrodê erênî ber bi jor ve diçe, ew ê hin ronahiyê asteng bike û karbidestiya ronahiyê kêm bike. LED-yên ronahiya şîn ên bi hêza bilind dikarin ji teknîkên pakkirinê yên kevneşopî bi teknolojiya çîpê çîp ve hilberek ronahiyê bi bandortir bi dest bixin.
Nêzîkatiya strukturên berevajîkirî yên heyî ew e ku pêşî li çîpên LED-ya ronahiya şîn a mezin a bi elektrodên welding eutectic guncav amade bikin, û di heman demê de, substratek silicon ji çîpa LED-ya ronahiya şîn hinekî mezintir amade bikin, û li ser wê jî çêbikin. ji bo weldingê eutektîk û qatek berderî ya zêr (hevgirêdana topê têla zêr a ultrasonîk). Dûv re, çîpên LED-ê yên şîn ên bi hêz-bilind bi karanîna alavên weldingê eutectic bi jêrzemîna siliconê re têne hev kirin.
Taybetmendiya vê avahiyê ev e ku qata epîtaksial rasterast bi substrata siliconê re têkildar e, û berxwedana germî ya substrata silicon ji ya substrata yaqûtê pir kêmtir e, ji ber vê yekê pirsgirêka belavbûna germê baş tê çareser kirin. Ji ber ku substrata yaqûtê piştî veguheztinê ber bi jor ve ber bi jor ve diçe, dibe rûbera belavokê, yaqût şefaf e, bi vî rengî pirsgirêka derketina ronahiyê çareser dike. Ya jorîn zanîna têkildar a teknolojiya LED-ê ye. Ez bawer dikim ku bi pêşveçûna zanist û teknolojî,roniyên LEDdê di pêşerojê de bêtir û bêtir bikêrhatî bibin, û jiyana karûbarê wan dê pir çêtir bibe, ku ji me re rehetiyek mezintir bîne.