Was ist ein LED-Chip? Was sind also seine Eigenschaften? Bei der Herstellung von LED-Chips geht es vor allem darum, effektive und zuverlässige niederohmige Kontaktelektroden herzustellen, die den relativ geringen Spannungsabfall zwischen den Kontaktmaterialien ausgleichen und Lötpads bereitstellen und dabei möglichst viel Licht aussenden. Der Filmübertragungsprozess verwendet im Allgemeinen die Vakuumverdampfungsmethode. Unter 4 Pa ​​Hochvakuum wird das Material durch Widerstandserwärmung oder Elektronenstrahl-Bombardierungserwärmung geschmolzen, und BZX79C18 wird in Metalldampf umgewandelt und unter niedrigem Druck auf der Oberfläche des Halbleitermaterials abgeschieden.
Zu den üblicherweise verwendeten Kontaktmetallen vom P-Typ gehören Legierungen wie AuBe und AuZn, während das Kontaktmetall auf der N-Seite häufig aus einer AuGeNi-Legierung besteht. Die nach der Beschichtung gebildete Legierungsschicht muss auch den lichtemittierenden Bereich durch Fotolithographietechnologie so weit wie möglich freilegen, damit die verbleibende Legierungsschicht die Anforderungen effektiver und zuverlässiger niederohmiger Kontaktelektroden und Lötdrahtpads erfüllen kann. Nach Abschluss des Photolithographieprozesses wird zusätzlich ein Legierungsprozess durchgeführt, meist unter dem Schutz von H2 oder N2. Zeit und Temperatur des Legierens werden in der Regel durch Faktoren wie die Eigenschaften von Halbleitermaterialien und die Form des Legierungsofens bestimmt. Wenn der Elektrodenprozess für blaugrüne Chips komplexer ist, müssen natürlich Passivierungsfilmwachstum und Plasmaätzprozesse hinzugefügt werden.

Welche Prozesse haben im Herstellungsprozess von LED-Chips einen wesentlichen Einfluss auf deren optoelektronische Leistung?
Im Allgemeinen sind nach Abschluss der LED-Epitaxieproduktion ihre wichtigsten elektrischen Eigenschaften festgelegt, und die Chipherstellung ändert nichts an ihrer Kernnatur. Ungeeignete Bedingungen während der Beschichtungs- und Legierungsprozesse können jedoch zu schlechten elektrischen Parametern führen. Beispielsweise können niedrige oder hohe Legierungstemperaturen zu einem schlechten ohmschen Kontakt führen, was der Hauptgrund für einen hohen Durchlassspannungsabfall VF bei der Chipherstellung ist. Nach dem Schneiden kann die Durchführung einiger Korrosionsprozesse an den Spankanten hilfreich sein, um die Rückwärtsleckage des Spans zu verbessern. Dies liegt daran, dass nach dem Schneiden mit einer Diamantschleifscheibe eine große Menge Staubpartikel am Rand des Spans zurückbleibt. Wenn diese Partikel am PN-Übergang des LED-Chips haften bleiben, verursachen sie elektrische Leckströme und sogar einen Ausfall. Wenn sich der Fotolack auf der Oberfläche des Chips nicht sauber ablöst, führt dies außerdem zu Schwierigkeiten und führt zu einem regelrechten Verlöten der vorderen Lötstellen. Wenn es sich auf der Rückseite befindet, verursacht es ebenfalls einen hohen Druckabfall. Während des Chipherstellungsprozesses können Methoden wie das Aufrauen der Oberfläche und das Schneiden in umgekehrte trapezförmige Strukturen die Lichtintensität erhöhen.

Warum werden LED-Chips in verschiedene Größen unterteilt? Welche Auswirkungen hat die Größe auf die fotoelektrische Leistung von LEDs?
Die Größe von LED-Chips kann entsprechend ihrer Leistung in Chips mit geringer Leistung, Chips mit mittlerer Leistung und Chips mit hoher Leistung unterteilt werden. Je nach Kundenwunsch kann es in Kategorien wie Einzelrohr-Wasserwaage, Digital-Wasserwaage, Punktmatrix-Wasserwaage und dekorative Beleuchtung unterteilt werden. Die spezifische Größe des Chips hängt vom tatsächlichen Produktionsniveau der verschiedenen Chiphersteller ab und es gibt keine spezifischen Anforderungen. Solange der Prozess dem Standard entspricht, können kleine Chips die Stückleistung erhöhen und die Kosten senken, und die optoelektronische Leistung wird sich nicht grundlegend ändern. Der von einem Chip verbrauchte Strom hängt tatsächlich von der durch ihn fließenden Stromdichte ab. Ein kleiner Chip verbraucht weniger Strom, während ein großer Chip mehr Strom verbraucht. Ihre Einheitsstromdichte ist grundsätzlich gleich. Da bei hohem Strom die Wärmeableitung das Hauptproblem darstellt, ist die Lichtausbeute geringer als bei niedrigem Strom. Andererseits nimmt mit zunehmender Fläche der Körperwiderstand des Chips ab, was zu einer Verringerung der Durchlassspannung führt.

Was ist der typische Bereich von LED-Hochleistungschips? Warum?
LED-Hochleistungschips für weißes Licht sind im Allgemeinen für etwa 40 Mio. auf dem Markt erhältlich, und der Stromverbrauch von Hochleistungschips bezieht sich im Allgemeinen auf eine elektrische Leistung über 1 W. Aufgrund der Tatsache, dass die Quanteneffizienz im Allgemeinen weniger als 20 % beträgt, wird der größte Teil der elektrischen Energie in Wärmeenergie umgewandelt. Daher ist die Wärmeableitung von Hochleistungschips sehr wichtig und erfordert eine große Chipfläche.

Was sind die unterschiedlichen Anforderungen an den Chipprozess und die Verarbeitungsausrüstung für die Herstellung epitaktischer GaN-Materialien im Vergleich zu GaP, GaAs und InGaAlP? Warum?
Die Substrate gewöhnlicher roter und gelber LED-Chips und quaternärer roter und gelber Chips mit hoher Helligkeit bestehen aus Verbindungshalbleitermaterialien wie GaP und GaAs und können im Allgemeinen zu Substraten vom N-Typ verarbeitet werden. Für die Fotolithographie wird ein Nassverfahren verwendet, und anschließend werden Diamantschleifscheiben zum Schneiden in Späne verwendet. Der blaugrüne Chip aus GaN-Material verwendet ein Saphirsubstrat. Aufgrund der isolierenden Natur des Saphirsubstrats kann es nicht als eine Elektrode der LED verwendet werden. Daher müssen beide P/N-Elektroden gleichzeitig durch einen Trockenätzprozess auf der Epitaxieoberfläche hergestellt werden, und es müssen einige Passivierungsprozesse durchgeführt werden. Aufgrund der Härte von Saphir ist es schwierig, ihn mit einer Diamantschleifscheibe in Späne zu schneiden. Der Herstellungsprozess ist im Allgemeinen komplexer und komplizierter als bei LEDs aus GaP- oder GaAs-Materialien.

Welchen Aufbau und welche Eigenschaften hat der Chip mit der „transparenten Elektrode“?
Die sogenannte transparente Elektrode muss leitfähig und transparent sein. Dieses Material wird heute häufig in Prozessen zur Herstellung von Flüssigkristallen verwendet und heißt Indiumzinnoxid, abgekürzt als ITO. Es kann jedoch nicht als Lötpad verwendet werden. Erstellen Sie bei der Herstellung zunächst eine ohmsche Elektrode auf der Oberfläche des Chips, bedecken Sie die Oberfläche dann mit einer Schicht ITO und plattieren Sie eine Schicht Lötpad auf die ITO-Oberfläche. Auf diese Weise wird der von der Leitung herabfließende Strom über die ITO-Schicht gleichmäßig auf jede ohmsche Kontaktelektrode verteilt. Gleichzeitig kann ITO aufgrund seines Brechungsindex, der zwischen dem von Luft und dem von Epitaxiematerialien liegt, den Lichtaustrittswinkel und den Lichtstrom erhöhen.

Was ist die gängige Entwicklung der Chiptechnologie für Halbleiterbeleuchtung?
Mit der Entwicklung der Halbleiter-LED-Technologie nimmt auch ihre Anwendung im Beleuchtungsbereich zu, insbesondere mit dem Aufkommen weißer LEDs, die zu einem heißen Thema in der Halbleiterbeleuchtung geworden sind. Wichtige Chip- und Verpackungstechnologien müssen jedoch noch verbessert werden, und bei Chips müssen wir uns in Richtung hoher Leistung, hoher Lichteffizienz und verringertem Wärmewiderstand entwickeln. Eine Erhöhung der Leistung bedeutet eine Erhöhung des vom Chip verbrauchten Stroms, und ein direkterer Weg besteht darin, die Chipgröße zu erhöhen. Die üblicherweise verwendeten Hochleistungschips sind etwa 1 mm × 1 mm groß und haben einen Strom von 350 mA. Aufgrund der zunehmenden Stromnutzung ist die Wärmeableitung zu einem herausragenden Problem geworden, und dieses Problem wurde nun im Wesentlichen durch die Methode der Chip-Inversion gelöst. Mit der Entwicklung der LED-Technologie wird ihre Anwendung im Beleuchtungsbereich vor beispiellosen Chancen und Herausforderungen stehen.

Was ist ein „Flip-Chip“? Wie ist seine Struktur? Was sind seine Vorteile?
Bei blauen LEDs wird normalerweise ein Al2O3-Substrat verwendet, das eine hohe Härte sowie eine geringe thermische und elektrische Leitfähigkeit aufweist. Wenn eine positive Struktur verwendet wird, führt dies einerseits zu antistatischen Problemen, andererseits wird auch die Wärmeableitung unter Hochstrombedingungen zu einem großen Problem. Da die positive Elektrode nach oben zeigt, wird ein Teil des Lichts blockiert, was zu einer Verringerung der Lichtausbeute führt. Blaue Hochleistungs-LEDs können durch die Chip-Inversionstechnologie eine effektivere Lichtleistung erzielen als herkömmliche Verpackungstechnologien.
Die gängige Umkehrstrukturmethode besteht nun darin, zunächst große blaue LED-Chips mit geeigneten eutektischen Lötelektroden vorzubereiten und gleichzeitig ein etwas größeres Siliziumsubstrat als der blaue LED-Chip vorzubereiten und dann eine leitfähige Goldschicht und einen Anschlussdraht herzustellen Schicht (Ultraschall-Golddraht-Kugellötstelle) zum eutektischen Löten darauf. Anschließend wird der blaue Hochleistungs-LED-Chip mithilfe einer eutektischen Lötausrüstung auf das Siliziumsubstrat gelötet.
Das Merkmal dieser Struktur besteht darin, dass die Epitaxieschicht das Siliziumsubstrat direkt berührt und der Wärmewiderstand des Siliziumsubstrats viel geringer ist als der des Saphirsubstrats, sodass das Problem der Wärmeableitung gut gelöst ist. Da das umgekehrte, nach oben gerichtete Saphirsubstrat zur lichtemittierenden Oberfläche wird, ist der Saphir transparent, wodurch das Problem der Lichtemission gelöst wird. Das Obige ist das relevante Wissen der LED-Technologie. Wir glauben, dass mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie zukünftige LED-Leuchten immer effizienter werden und ihre Lebensdauer erheblich verbessert wird, was uns mehr Komfort bringt.