Kaj je LED čip? Kakšne so torej njegove značilnosti? Glavni namen izdelave LED čipov je izdelava učinkovitih in zanesljivih kontaktnih elektrod z nizkim ohmom ter izpolnjevanje sorazmerno majhnega padca napetosti med kontaktnimi materiali in zagotavljanje tlačnih podstavkov za spajkanje žic, hkrati pa povečati količino svetlobnega izhoda. Postopek navzkrižnega filma običajno uporablja metodo vakuumskega izparevanja. Pod visokim vakuumom 4 Pa ​​se material stopi z uporovnim segrevanjem ali metodo segrevanja z bombardiranjem z elektronskim žarkom, BZX79C18 pa se pretvori v kovinsko paro in nanese na površino polprevodniškega materiala pod nizkim tlakom.
Običajno uporabljene kontaktne kovine tipa P vključujejo zlitine, kot sta AuBe in AuZn, medtem ko je kontaktna kovina na N-strani pogosto narejena iz zlitine AuGeNi. Tudi plast zlitine, ki nastane po nanosu, je treba čim bolj izpostaviti v luminiscenčnem območju s postopkom fotolitografije, tako da lahko preostala plast zlitine izpolni zahteve za učinkovite in zanesljive nizkoohmske kontaktne elektrode in tlačne blazinice spajkalne žice. Po končanem procesu fotolitografije mora iti še skozi postopek legiranja, ki se običajno izvaja pod zaščito H2 ali N2. Čas in temperaturo legiranja običajno določajo dejavniki, kot so značilnosti polprevodniških materialov in oblika peči za legiranje. Seveda, če so modro-zeleni in drugi postopki čip elektrod bolj zapleteni, je treba dodati rast pasivnega filma, procese plazemskega jedkanja itd.
Kateri procesi v procesu izdelave LED čipov pomembno vplivajo na njihovo optoelektronsko delovanje?
Na splošno je bila po zaključku epitaksialne proizvodnje LED njihova glavna električna zmogljivost dokončana, proizvodnja čipov pa ne spremeni njene osnovne proizvodne narave. Vendar pa lahko neustrezni pogoji med postopkom nanašanja in legiranja povzročijo, da so nekateri električni parametri slabi. Na primer, nizke ali visoke legirne temperature lahko povzročijo slab ohmski kontakt, kar je glavni vzrok za visok padec napetosti naprej VF pri proizvodnji čipov. Po rezanju so lahko nekateri korozijski procesi na robovih čipa v pomoč pri izboljšanju povratnega puščanja čipa. To je zato, ker bo po rezanju z rezilom diamantnega brusa na robu odrezka veliko ostankov ostankov in prahu. Če se ti delci prilepijo na PN spoj LED čipa, bodo povzročili električno uhajanje in celo okvaro. Poleg tega, če fotorezist na površini čipa ni čisto odluščen, bo to povzročilo težave pri sprednjem in navideznem spajkanju. Če je na zadnji strani, bo povzročil tudi visok padec tlaka. Med postopkom proizvodnje čipov je mogoče uporabiti hrapavost površine in trapezoidne strukture za povečanje intenzivnosti svetlobe.
Zakaj je treba LED čipe razdeliti na različne velikosti? Kakšen je vpliv velikosti na optoelektronsko delovanje LED?
LED čipe lahko glede na moč razdelimo na čipe z nizko porabo energije, čipe s srednjo močjo in čipe z visoko močjo. Glede na zahteve kupcev ga lahko razdelimo v kategorije, kot so enocevni nivo, digitalni nivo, matrični nivo in dekorativna razsvetljava. Posebna velikost čipa je odvisna od dejanske ravni proizvodnje različnih proizvajalcev čipov in ni posebnih zahtev. Dokler je proces opravljen, lahko čip poveča proizvodnjo enote in zmanjša stroške, fotoelektrična zmogljivost pa ne bo bistveno spremenjena. Tok, ki ga uporablja čip, je dejansko povezan z gostoto toka, ki teče skozi čip. Majhen čip porabi manj toka, medtem ko velik čip porabi več toka, njihova enota tokovne gostote pa je v bistvu enaka. Glede na to, da je odvajanje toplote glavni problem pri močnem toku, je njegova svetlobna učinkovitost manjša kot pri nizkem toku. Po drugi strani pa se s povečevanjem površine zmanjša upor telesa čipa, kar povzroči zmanjšanje napetosti prevoda naprej.

Kakšno je splošno področje LED-čipov visoke moči? Zakaj?
Visoko zmogljivi LED čipi, ki se uporabljajo za belo svetlobo, so na trgu običajno vidni pri približno 40 mililitih, moč, ki se uporablja za visoko zmogljive čipe, pa se običajno nanaša na električno moč nad 1 W. Ker je kvantni izkoristek na splošno manjši od 20 %, se večina električne energije pretvori v toplotno energijo, zato je odvajanje toplote pomembno za čipe z veliko močjo, saj morajo imeti veliko površino.
Kakšne so različne zahteve za tehnologijo čipov in opremo za obdelavo za proizvodnjo epitaksialnih materialov GaN v primerjavi z GaP, GaAs in InGaAlP? Zakaj?
Podlage navadnih rdečih in rumenih čipov LED ter kvartarnih rdečih in rumenih čipov visoke svetlosti uporabljajo sestavljene polprevodniške materiale, kot sta GaP in GaAs, in jih je na splošno mogoče izdelati v substrate tipa N. Uporaba mokrega postopka za fotolitografijo in kasnejše rezanje v odrezke z rezili diamantnega brusa. Modro-zeleni čip iz GaN materiala uporablja safirno podlago. Zaradi izolacijske narave safirnega substrata ga ni mogoče uporabiti kot LED elektrodo. Zato je treba obe P/N elektrodi izdelati na epitaksialni površini s suhim jedkanjem in izvesti nekaj postopkov pasivizacije. Zaradi trdote safirja ga je z rezili diamantnega brusa težko rezati na kose. Njegov proizvodni proces je na splošno bolj zapleten kot postopek izdelave materialov GaP in GaAsLED reflektorji.

Kakšna je struktura in značilnosti čipa "transparentne elektrode"?
Tako imenovana prozorna elektroda naj bi prevajala elektriko in prepuščala svetlobo. Ta material se zdaj pogosto uporablja v postopkih proizvodnje tekočih kristalov in njegovo ime je indijev kositrov oksid, skrajšano ITO, vendar ga ni mogoče uporabiti kot spajkalno blazinico. Pri izdelavi je potrebno na površini čipa najprej pripraviti ohmsko elektrodo, nato površino prekriti s plastjo ITO, nato pa na površino ITO nanesti plast spajkalne blazinice. Na ta način je tok, ki prihaja od vodilne žice, enakomerno porazdeljen po plasti ITO do vsake ohmske kontaktne elektrode. Hkrati se lahko zaradi lomnega količnika ITO med zrakom in lomnim količnikom epitaksialnega materiala poveča svetlobni kot in poveča se lahko tudi svetlobni tok.

Kakšen je glavni razvoj tehnologije čipov za polprevodniško razsvetljavo?
Z razvojem polprevodniške LED tehnologije se povečuje tudi njena uporaba na področju razsvetljave, predvsem s pojavom bele LED, ki je postala vroča tema v polprevodniški razsvetljavi. Vendar pa je treba ključne čipe in tehnologije pakiranja še izboljšati, razvoj čipov pa se mora osredotočiti na visoko moč, visoko svetlobno učinkovitost in zmanjšanje toplotne odpornosti. Povečanje moči pomeni povečanje toka uporabe čipa, bolj neposreden način pa je povečanje velikosti čipa. Običajno uporabljeni visokozmogljivi čipi so približno 1 mm x 1 mm, z uporabnim tokom 350 mA. Zaradi povečanja porabe toka je odvajanje toplote postalo pomemben problem. Zdaj je metoda inverzije čipov v bistvu rešila ta problem. Z razvojem tehnologije LED se bo njena uporaba na področju razsvetljave soočila z neprimerljivimi priložnostmi in izzivi.
Kaj je obrnjen čip? Kakšna je njegova struktura in kakšne so njene prednosti?
LED modre svetlobe običajno uporabljajo substrate Al2O3, ki imajo visoko trdoto, nizko toplotno in električno prevodnost. Če se uporabi formalna struktura, bo to po eni strani prineslo antistatične težave, po drugi strani pa bo odvajanje toplote prav tako postalo velik problem pri visokih trenutnih pogojih. Hkrati bo zaradi pozitivne elektrode, obrnjene navzgor, blokiral del svetlobe in zmanjšal svetlobni izkoristek. Visoko zmogljive modre svetlobe LED lahko dosežejo učinkovitejšo svetlobo s tehnologijo obračanja čipov kot s tradicionalnimi tehnikami pakiranja.
Trenutni glavni pristop obrnjene strukture je, da najprej pripravimo velike čipe LED z modro svetlobo z ustreznimi evtektičnimi varilnimi elektrodami, hkrati pa pripravimo silicijev substrat, ki je nekoliko večji od čipa LED z modro svetlobo, in na vrhu naredimo zlata prevodna plast za evtektično varjenje in izhodna plast (ultrazvočni kroglični spajkalni spoj iz zlate žice). Nato so zmogljivi modri LED čipi spajkani skupaj s silicijevimi substrati z uporabo opreme za evtektično varjenje.
Značilnost te strukture je, da je epitaksialna plast v neposrednem stiku s silicijevim substratom, toplotna upornost silicijevega substrata pa je veliko nižja kot pri safirnem substratu, zato je problem odvajanja toplote dobro rešen. Ker je safirna podlaga po inverziji obrnjena navzgor in tako postane sevalna površina, je safir prozoren, kar rešuje problem oddajanja svetlobe. Zgoraj navedeno je ustrezno znanje LED tehnologije. Verjamem, da z razvojem znanosti in tehnologije,LED lučibodo v prihodnosti vedno bolj učinkoviti, njihova življenjska doba pa se bo močno izboljšala, kar nam bo prineslo več udobja.