光学与光子学的课件-LED生产工艺全介绍(推荐).ppt

LED PROCESS;OUTLINE;LED的分类;LED概念与发光原理解释;LED工作原理、特性;（续）; 理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度Ｅg有关，即λ≈1240/Eg（mm）电子由导带向价带跃迁时以光的形式释放能量，大小为禁带宽度Eg，由光的量子性可知，hf= Eg [h为普朗克常量,f为频率，据f=c/λ,可得λ=hc/Eg,当λ的单位用um, Eg单位用电子伏特（eV）时，上式为λ=1.24um·ev/Eg ]，若能产生可见光（波长在380nm紫光～780nm红光），半导体材料的Eg应在1.59 ～ 3.26eV之间。;（续）;X的取值;LED制程工艺（红黄光系列）;（续）;（续）;切割;切割： 晶棒长成以后就可以把它切割成一片一片的，也就是Wafer。 磊晶： 砷化镓磊晶依制程的不同，可分为LPE(液相磊晶)、MOCVD(有机金属气相磊晶)及MBE(分子束磊晶)。LPE的技术较低，主要用于一般的发光二极管，而MBE的技术层次较高，容易成长极薄的磊晶，且纯度高，平整性好，但量产能力低，磊晶成长速度慢。MOCVD除了纯度高，平整性好外，量产能力及磊晶成长速度亦较MBE为快，所以现在大都以MOCVD来生产。 其过程首先是将GaAs衬底放入昂贵的有机化学汽相沉积炉（简MOCVD，又称外延炉），再通入III、II族金属元素的烷基化合物（甲基或乙基化物）蒸气与非金属(V或VI族元素）的氢化物（或烷基物）气体，在高温下，发生热解反应，生成III-V或II-VI族化合物沉积在衬底上，生长出一层厚度仅几微米（1毫米＝1000微米）的化合物半导体外延层。长有外延层的GaAs片也就是常称的外延片。外延片经芯片加工后，通电就能发出颜色很纯的单色光，如红色、黄色等。不同的材料、不同的生长条件以及不同的外延层结构都可以改变发光的颜色和亮度。其实，在几微米厚的外延层中，真正发光的也仅是其中的几百纳米（1微米＝1000纳米）厚的量子阱结构。 反应式： Ga(CH3)3 +PH3= GaP+3CH4 ;N-GaP-Si;N-GaP-Si;蒸镀Au（P面）;蒸镀Ni（N面）;光罩作业;腐蚀金、铍;蒸镀钛（P面）;套刻前涂胶;显影、定影;Wafer半切;经过封装后的LED; 高亮度发光二极管是国内刚起步的一个新兴的行业，这里只是所有LED制作工艺中的一种，不同的厂家都有自己独到的一套制作工艺，各厂家所使用的设备都可能不一样，各道工序的作业方式、化学配方等也不一样，甚至不同的厂家其各道制作工序都有可能是互相颠倒的。 但是万变不离其宗，其主要的思想都是一样的：外延片的生长（PN结的形成）---电极的制作（有金电极，铝电极，并形成欧姆接触）---封装。;相关设备;;（续）;（续）;（续）;LED应用市场及前景;　 交通灯市场：由于红、黄、绿光LED有亮度高、寿命长、省电等优点，在交通信号灯市场的需求大幅增加。厦门市自2000年采用第一座LED交通信号灯后，如今全市100多座交通信号灯已有近70％更换为LED，上海市则明文规定，新上的交通信号灯一律采用LED。 户外大屏幕显示：由于高亮度LED能产生红、绿、蓝三原色的光，LED全彩色大屏幕显示屏在金融、证券、交通、机场、邮电等领域备受青睐。近两年，全彩色LED户外显示屏已代替传统的灯箱、霓虹灯、磁翻板等成为主流，尤其是在全球各大型体育场馆几乎已成为标准配备。;　 特殊环境和军事运用：由于LED光源具有抗震性、耐候性，密封性好，以及热辐射低、体积小、便于携带等特点，可广泛应用于防爆、野外作业、矿山、军事行动等特殊工作场所或恶劣工作环境之中。 其它应用：LED还可用于玩具、礼品、手电筒、圣诞灯等轻工产品之中，我国作为全球轻工产品的重要生产基地，对LED有着巨大的市场需求。;特点：低耗电、高亮度、 高使用寿命 、可靠性高。;（续）;LED水下射灯装潢效果图;LED汽车防雾灯;THE END; 一般我们把Dicing Saw称之为砂轮划片机，因为这种设备所用的刀片本身就是一个微型的砂轮，其厚度可以小到0.015mm。 目前市场上主要的品牌有Uni-Tek(台湾)、Disco(日本)、Loadpoint英国)、TSK (日本)、CETC (四十五所)等品牌，而占主导地位的是日本的Disco。;设备用途： ?该种设备主要应用于光电业、IC半导体业、电子业、光电通讯业，用于硅集成电路、发光二极管、铌酸锂、压电陶瓷、石英、砷化镓、磷化铝镓铟、蓝宝石、氧化铝、氧化铁、玻璃等材料的划切加工。 主