Святлодыёды асвятляюць наш свет, і ў аснове кожнага высокапрадукцыйнага святлодыёда ляжыцьэпітаксіяльная пласціна— найважнейшы кампанент, які вызначае яго яркасць, колер і эфектыўнасць. Авалодаўшы навукай эпітаксіяльнага росту, вытворцы адкрываюць новыя магчымасці для энергазберагальных і эканамічна эфектыўных рашэнняў асвятлення.
1. Больш разумныя метады росту для большай эфектыўнасці
Сучасны стандартны двухэтапны працэс вырошчвання, хоць і эфектыўны, абмяжоўвае маштабаванасць. Большасць камерцыйных рэактараў вырошчваюць толькі шэсць пласцін за партыю. Галіна пераключаецца ў бок:
- Рэактары вялікай магутнасціякія апрацоўваюць большую колькасць пласцін, зніжаючы выдаткі і павялічваючы прапускную здольнасць.
- Высокааўтаматызаваныя машыны для вырабу адной пласціныдля найвышэйшай паслядоўнасці і паўтаральнасці.
2. HVPE: хуткі шлях да высакаякасных субстратаў
Гідрыдная парафазная эпітаксія (HVPE) хутка стварае тоўстыя пласты GaN з меншай колькасцю дэфектаў, якія ідэальна падыходзяць у якасці падкладак для іншых метадаў вырошчвання. Гэтыя асобныя плёнкі GaN могуць нават канкураваць з аб'ёмнымі чыпамі GaN. Загвоздка? Таўшчыню цяжка кантраляваць, а хімічныя рэчывы могуць з часам пашкодзіць абсталяванне.
3. Бакавы рост: больш гладкія крышталі, лепшае асвятленне
Старанна фарміруючы структуру пласціны з дапамогай масак і вокнаў, вытворцы накіроўваюць GaN на рост не толькі ўверх, але і ўбок. Гэтая «бакавая эпітаксія» запаўняе прамежкі меншай колькасцю дэфектаў, ствараючы больш бездакорную крышталічную структуру для высокаэфектыўных святлодыёдаў.
4. Пендэа-эпітаксія: дазваляючы крышталям плаваць
Вось што цікава: інжынеры вырошчваюць GaN на высокіх калонах, а потым дазваляюць яму «перакрыць» пустую прастору. Гэты плаваючы рост ліквідуе значную частку напружання, выкліканага неадпаведнасцю матэрыялаў, што прыводзіць да стварэння больш трывалых і чыстых крышталічных слаёў.
5. Паляпшэнне УФ-спектра
Новыя матэрыялы прасоўваюць святлодыёдныя выпраменьванні глыбей у ультрафіялетавы дыяпазон. Чаму гэта важна? Ультрафіялетавае выпраменьванне можа актываваць перадавыя люмінафоры з значна большай эфектыўнасцю, чым традыцыйныя варыянты, адкрываючы дзверы для белых святлодыёдаў наступнага пакалення, якія будуць адначасова ярчэйшымі і больш энергаэфектыўнымі.
6. Шматквантавыя чыпы свідравін: колер знутры
Замест таго, каб камбінаваць розныя святлодыёды для атрымання белага святла, чаму б не вырасціць усё ў адным? Чыпы з некалькімі квантавымі ямамі (MQW) робяць менавіта гэта, убудоўваючы пласты, якія выпраменьваюць розныя даўжыні хваль, змешваючы святло непасрэдна ўнутры чыпа. Гэта эфектыўна, кампактна і элегантна, хоць і складана ў вытворчасці.
7. Перапрацоўка святла з дапамогай фатонікі
Sumitomo і Бостанскі ўніверсітэт паказалі, што нанясенне такіх матэрыялаў, як ZnSe і AlInGaP, на сінія святлодыёды можа «перапрацоўваць» фатоны ў поўны белы спектр. Гэтая разумная тэхніка нанясення слаёў адлюстроўвае захапляльнае зліццё матэрыялазнаўства і фатонікі ў сучасным дызайне святлодыёдаў.
Як вырабляюцца эпітаксіяльныя пласціны святлодыёдаў
Ад падкладкі да чыпа, вось спрошчаны шлях:
- Фаза росту:Падкладка → Канструкцыя → Буфер → N-GaN → MQW → P-GaN → Адпал → Кантроль
- Этап вырабу:Маскіроўка → Літаграфія → Траўленне → N/P электроды → Нарэзка кубікамі → Сартаванне
Гэты дбайны працэс гарантуе, што кожны святлодыёдны чып будзе мець прадукцыйнасць, на якую вы можаце разлічваць, незалежна ад таго, асвятляе ён ваш экран ці ваш горад.
Час публікацыі: 08 ліпеня 2025 г.