ਖ਼ਬਰਾਂ - LED ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਵੇਫਰਾਂ ਦੇ ਤਕਨੀਕੀ ਸਿਧਾਂਤ ਅਤੇ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ

LEDs ਦੇ ਕੰਮ ਕਰਨ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ ਤੋਂ, ਇਹ ਸਪੱਸ਼ਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਵੇਫਰ ਸਮੱਗਰੀ ਇੱਕ LED ਦਾ ਮੁੱਖ ਹਿੱਸਾ ਹੈ। ਦਰਅਸਲ, ਮੁੱਖ ਆਪਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਮਾਪਦੰਡ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਵੇਵ-ਲੰਬਾਈ, ਚਮਕ, ਅਤੇ ਫਾਰਵਰਡ ਵੋਲਟੇਜ ਵੱਡੇ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਸਮੱਗਰੀ ਦੁਆਰਾ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਵੇਫਰ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਅਤੇ ਉਪਕਰਣ ਨਿਰਮਾਣ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਲਈ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹਨ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਧਾਤੂ-ਆਰਗੈਨਿਕ ਕੈਮੀਕਲ ਵਾਸ਼ਪ ਡਿਪੋਜ਼ੀਸ਼ਨ (MOCVD) III-V, II-VI ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਦੀਆਂ ਪਤਲੀਆਂ ਸਿੰਗਲ-ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਰਤਾਂ ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਮਿਸ਼ਰਤ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਮੁੱਖ ਤਰੀਕਾ ਹੈ। ਹੇਠਾਂ LED ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਵੇਫਰ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਵਿੱਚ ਕੁਝ ਭਵਿੱਖੀ ਰੁਝਾਨ ਹਨ।

1. ਦੋ-ਪੜਾਵੀ ਵਿਕਾਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ

ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ, ਵਪਾਰਕ ਉਤਪਾਦਨ ਦੋ-ਪੜਾਅ ਵਿਕਾਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਵਰਤਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਇੱਕੋ ਸਮੇਂ ਲੋਡ ਕੀਤੇ ਜਾ ਸਕਣ ਵਾਲੇ ਸਬਸਟਰੇਟਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਸੀਮਤ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਕਿ 6-ਵੇਫਰ ਸਿਸਟਮ ਪਰਿਪੱਕ ਹਨ, ਲਗਭਗ 20 ਵੇਫਰਾਂ ਨੂੰ ਸੰਭਾਲਣ ਵਾਲੀਆਂ ਮਸ਼ੀਨਾਂ ਅਜੇ ਵੀ ਵਿਕਾਸ ਅਧੀਨ ਹਨ। ਵੇਫਰਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਵਧਾਉਣ ਨਾਲ ਅਕਸਰ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਪਰਤਾਂ ਵਿੱਚ ਨਾਕਾਫ਼ੀ ਇਕਸਾਰਤਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਭਵਿੱਖ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਦੋ ਦਿਸ਼ਾਵਾਂ 'ਤੇ ਕੇਂਦ੍ਰਿਤ ਹੋਣਗੇ:

ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਰਿਐਕਸ਼ਨ ਚੈਂਬਰ ਵਿੱਚ ਵਧੇਰੇ ਸਬਸਟਰੇਟਾਂ ਨੂੰ ਲੋਡ ਕਰਨ ਦੀ ਆਗਿਆ ਦੇਣ ਵਾਲੀਆਂ ਤਕਨਾਲੋਜੀਆਂ ਦਾ ਵਿਕਾਸ ਕਰਨਾ, ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਵੱਡੇ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਉਤਪਾਦਨ ਅਤੇ ਲਾਗਤ ਘਟਾਉਣ ਲਈ ਵਧੇਰੇ ਢੁਕਵਾਂ ਬਣਾਉਣਾ।
ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਸਵੈਚਾਲਿਤ, ਦੁਹਰਾਉਣਯੋਗ ਸਿੰਗਲ-ਵੇਫਰ ਉਪਕਰਣਾਂ ਨੂੰ ਅੱਗੇ ਵਧਾਉਣਾ।

2. ਹਾਈਡਰਾਈਡ ਵੈਪਰ ਫੇਜ਼ ਐਪੀਟੈਕਸੀ (HVPE) ਤਕਨਾਲੋਜੀ

ਇਹ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਘੱਟ ਡਿਸਲੋਕੇਸ਼ਨ ਘਣਤਾ ਵਾਲੀਆਂ ਮੋਟੀਆਂ ਫਿਲਮਾਂ ਦੇ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਵਿਕਾਸ ਨੂੰ ਸਮਰੱਥ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਹੋਰ ਤਰੀਕਿਆਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਹੋਮਿਓਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਵਿਕਾਸ ਲਈ ਸਬਸਟਰੇਟ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਸਬਸਟਰੇਟ ਤੋਂ ਵੱਖ ਕੀਤੀਆਂ GaN ਫਿਲਮਾਂ ਬਲਕ GaN ਸਿੰਗਲ-ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਚਿਪਸ ਦੇ ਵਿਕਲਪ ਬਣ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, HVPE ਵਿੱਚ ਕਮੀਆਂ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਸਟੀਕ ਮੋਟਾਈ ਨਿਯੰਤਰਣ ਵਿੱਚ ਮੁਸ਼ਕਲ ਅਤੇ ਖੋਰ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਗੈਸਾਂ ਜੋ GaN ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਵਿੱਚ ਹੋਰ ਸੁਧਾਰ ਵਿੱਚ ਰੁਕਾਵਟ ਪਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ।

ਸੀ-ਡੋਪਡ HVPE-GaN

(a) Si-doped HVPE-GaN ਰਿਐਕਟਰ ਦੀ ਬਣਤਰ; (b) 800 μm- ਮੋਟੀ Si-doped HVPE-GaN ਦੀ ਤਸਵੀਰ;

3. ਚੋਣਵੇਂ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਗ੍ਰੋਥ ਜਾਂ ਲੇਟਰਲ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਗ੍ਰੋਥ ਤਕਨਾਲੋਜੀ

ਇਹ ਤਕਨੀਕ ਡਿਸਲੋਕੇਸ਼ਨ ਘਣਤਾ ਨੂੰ ਹੋਰ ਘਟਾ ਸਕਦੀ ਹੈ ਅਤੇ GaN ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਪਰਤਾਂ ਦੀ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਗੁਣਵੱਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ:

ਇੱਕ ਢੁਕਵੇਂ ਸਬਸਟਰੇਟ (ਨੀਲਮ ਜਾਂ SiC) 'ਤੇ ਇੱਕ GaN ਪਰਤ ਜਮ੍ਹਾਂ ਕਰਨਾ।
ਉੱਪਰ ਇੱਕ ਪੌਲੀਕ੍ਰਿਸਟਲਾਈਨ SiO₂ ਮਾਸਕ ਪਰਤ ਜਮ੍ਹਾ ਕਰਨਾ।
GaN ਵਿੰਡੋਜ਼ ਅਤੇ SiO₂ ਮਾਸਕ ਸਟ੍ਰਿਪਸ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਫੋਟੋਲਿਥੋਗ੍ਰਾਫੀ ਅਤੇ ਐਚਿੰਗ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨਾ।ਬਾਅਦ ਦੇ ਵਾਧੇ ਦੌਰਾਨ, GaN ਪਹਿਲਾਂ ਖਿੜਕੀਆਂ ਵਿੱਚ ਲੰਬਕਾਰੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਧਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਫਿਰ SiO₂ ਪੱਟੀਆਂ ਦੇ ਉੱਪਰ ਪਾਸੇ ਵੱਲ ਵਧਦਾ ਹੈ।

XKH ਦਾ GaN-on-Sapphire ਵੇਫਰ

4. ਪੇਂਡੀਓ-ਐਪੀਟੈਕਸੀ ਤਕਨਾਲੋਜੀ

ਇਹ ਵਿਧੀ ਸਬਸਟਰੇਟ ਅਤੇ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਪਰਤ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਜਾਲੀ ਅਤੇ ਥਰਮਲ ਬੇਮੇਲ ਕਾਰਨ ਹੋਣ ਵਾਲੇ ਜਾਲੀ ਦੇ ਨੁਕਸ ਨੂੰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਘਟਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ GaN ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਗੁਣਵੱਤਾ ਹੋਰ ਵਧਦੀ ਹੈ। ਕਦਮਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ:

ਦੋ-ਪੜਾਵੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਇੱਕ ਢੁਕਵੇਂ ਸਬਸਟਰੇਟ (6H-SiC ਜਾਂ Si) 'ਤੇ ਇੱਕ GaN ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਪਰਤ ਨੂੰ ਉਗਾਉਣਾ।
ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਪਰਤ ਦੀ ਸਬਸਟਰੇਟ ਤੱਕ ਚੋਣਵੀਂ ਐਚਿੰਗ ਕਰਨਾ, ਵਿਕਲਪਿਕ ਥੰਮ੍ਹ (GaN/ਬਫਰ/ਸਬਸਟਰੇਟ) ਅਤੇ ਖਾਈ ਬਣਤਰ ਬਣਾਉਣਾ।
ਵਾਧੂ GaN ਪਰਤਾਂ ਦਾ ਉਗਾਉਣਾ, ਜੋ ਕਿ ਅਸਲ GaN ਥੰਮ੍ਹਾਂ ਦੀਆਂ ਸਾਈਡਵਾਲਾਂ ਤੋਂ ਪਾਸੇ ਵੱਲ ਫੈਲੀਆਂ ਹੋਈਆਂ ਹਨ, ਖਾਈ ਉੱਤੇ ਲਟਕੀਆਂ ਹੋਈਆਂ ਹਨ।ਕਿਉਂਕਿ ਕੋਈ ਮਾਸਕ ਨਹੀਂ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ, ਇਸ ਲਈ ਇਹ GaN ਅਤੇ ਮਾਸਕ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਤੋਂ ਬਚਦਾ ਹੈ।

XKH ਦਾ GaN-on-Silicon ਵੇਫਰ

5. ਛੋਟੀ-ਤਰੰਗ ਲੰਬਾਈ UV LED ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਸਮੱਗਰੀ ਦਾ ਵਿਕਾਸ

ਇਹ UV-ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਫਾਸਫੋਰ-ਅਧਾਰਿਤ ਚਿੱਟੇ LEDs ਲਈ ਇੱਕ ਠੋਸ ਨੀਂਹ ਰੱਖਦਾ ਹੈ। ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਉੱਚ-ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਾਲੇ ਫਾਸਫੋਰਸ UV ਰੋਸ਼ਨੀ ਦੁਆਰਾ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਕੀਤੇ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਮੌਜੂਦਾ YAG:Ce ਸਿਸਟਮ ਨਾਲੋਂ ਉੱਚ ਚਮਕਦਾਰ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਦੀ ਪੇਸ਼ਕਸ਼ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਚਿੱਟੇ LED ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨੂੰ ਅੱਗੇ ਵਧਾਉਂਦੇ ਹਨ।

6. ਮਲਟੀ-ਕੁਆਂਟਮ ਵੈੱਲ (MQW) ਚਿੱਪ ਤਕਨਾਲੋਜੀ

MQW ਢਾਂਚਿਆਂ ਵਿੱਚ, ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕੁਆਂਟਮ ਖੂਹਾਂ ਨੂੰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਪ੍ਰਕਾਸ਼-ਨਿਕਾਸ ਕਰਨ ਵਾਲੀ ਪਰਤ ਦੇ ਵਾਧੇ ਦੌਰਾਨ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਨੂੰ ਡੋਪ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹਨਾਂ ਖੂਹਾਂ ਤੋਂ ਨਿਕਲਣ ਵਾਲੇ ਫੋਟੌਨਾਂ ਦਾ ਪੁਨਰ-ਸੰਯੋਜਨ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਚਿੱਟਾ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਵਿਧੀ ਚਮਕਦਾਰ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਲਾਗਤਾਂ ਘਟਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਪੈਕੇਜਿੰਗ ਅਤੇ ਸਰਕਟ ਨਿਯੰਤਰਣ ਨੂੰ ਸਰਲ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਹਾਲਾਂਕਿ ਇਹ ਵੱਡੀਆਂ ਤਕਨੀਕੀ ਚੁਣੌਤੀਆਂ ਪੇਸ਼ ਕਰਦੀ ਹੈ।

7. "ਫੋਟੋਨ ਰੀਸਾਈਕਲਿੰਗ" ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦਾ ਵਿਕਾਸ

ਜਨਵਰੀ 1999 ਵਿੱਚ, ਜਪਾਨ ਦੇ ਸੁਮਿਤੋਮੋ ਨੇ ZnSe ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਇੱਕ ਚਿੱਟਾ LED ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ। ਇਸ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਵਿੱਚ ZnSe ਸਿੰਗਲ-ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਬਸਟਰੇਟ 'ਤੇ ਇੱਕ CdZnSe ਪਤਲੀ ਫਿਲਮ ਉਗਾਉਣਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਬਿਜਲੀਕਰਨ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਫਿਲਮ ਨੀਲੀ ਰੋਸ਼ਨੀ ਛੱਡਦੀ ਹੈ, ਜੋ ZnSe ਸਬਸਟਰੇਟ ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪਾਉਂਦੀ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਪੂਰਕ ਪੀਲੀ ਰੋਸ਼ਨੀ ਪੈਦਾ ਹੋ ਸਕੇ, ਜਿਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਚਿੱਟੀ ਰੌਸ਼ਨੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਸੇ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਬੋਸਟਨ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਦੇ ਫੋਟੋਨਿਕਸ ਰਿਸਰਚ ਸੈਂਟਰ ਨੇ ਚਿੱਟੀ ਰੋਸ਼ਨੀ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਨੀਲੇ GaN-LED 'ਤੇ ਇੱਕ AlInGaP ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਮਿਸ਼ਰਣ ਨੂੰ ਸਟੈਕ ਕੀਤਾ।

8. LED ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਵੇਫਰ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਪ੍ਰਵਾਹ

① ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਵੇਫਰ ਫੈਬਰੀਕੇਸ਼ਨ:
ਸਬਸਟ੍ਰੇਟ → ਸਟ੍ਰਕਚਰਲ ਡਿਜ਼ਾਈਨ → ਬਫਰ ਲੇਅਰ ਗ੍ਰੋਥ → N-ਟਾਈਪ GaN ਲੇਅਰ ਗ੍ਰੋਥ → MQW ਲਾਈਟ-ਐਮੀਟਿੰਗ ਲੇਅਰ ਗ੍ਰੋਥ → P-ਟਾਈਪ GaN ਲੇਅਰ ਗ੍ਰੋਥ → ਐਨੀਲਿੰਗ → ਟੈਸਟਿੰਗ (ਫੋਟੋਲੂਮਿਨਸੈਂਸ, ਐਕਸ-ਰੇ) → ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਵੇਫਰ

② ਚਿੱਪ ਨਿਰਮਾਣ:
ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਵੇਫਰ → ਮਾਸਕ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਅਤੇ ਫੈਬਰੀਕੇਸ਼ਨ → ਫੋਟੋਲਿਥੋਗ੍ਰਾਫੀ → ਆਇਨ ਐਚਿੰਗ → ਐਨ-ਟਾਈਪ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ (ਡਿਪੋਜ਼ੀਸ਼ਨ, ਐਨੀਲਿੰਗ, ਐਚਿੰਗ) → ਪੀ-ਟਾਈਪ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ (ਡਿਪੋਜ਼ੀਸ਼ਨ, ਐਨੀਲਿੰਗ, ਐਚਿੰਗ) → ਡਾਈਸਿੰਗ → ਚਿੱਪ ਨਿਰੀਖਣ ਅਤੇ ਗਰੇਡਿੰਗ।

ZMSH ਦਾ GaN-on-SiC ਵੇਫਰ

ਪੋਸਟ ਸਮਾਂ: ਜੁਲਾਈ-25-2025