Qu'est-ce qu'une puce LED ? Alors quelles sont ses caractéristiques ? La fabrication de puces LED vise principalement à produire des électrodes de contact à faible valeur ohmique, efficaces et fiables, capables de répondre à la chute de tension relativement faible entre les matériaux de contact et de fournir des plots de soudure, tout en émettant autant de lumière que possible. Le processus de transfert de film utilise généralement la méthode d’évaporation sous vide. Sous un vide poussé de 4 Pa, le matériau est fondu par chauffage par résistance ou par méthode de chauffage par bombardement par faisceau d'électrons, et le BZX79C18 est transformé en vapeur métallique et déposé sur la surface du matériau semi-conducteur sous basse pression.
Les métaux de contact de type P couramment utilisés comprennent des alliages tels que AuBe et AuZn, tandis que le métal de contact côté N est souvent constitué d'un alliage AuGeni. La couche d'alliage formée après le revêtement doit également exposer la zone électroluminescente autant que possible grâce à la technologie de photolithographie, afin que la couche d'alliage restante puisse répondre aux exigences d'électrodes de contact et de plages de fil de soudure efficaces et fiables à faible valeur ohmique. Une fois le processus de photolithographie terminé, un processus d’alliage est également effectué, généralement sous la protection de H2 ou N2. Le temps et la température d'alliage sont généralement déterminés par des facteurs tels que les caractéristiques des matériaux semi-conducteurs et la forme du four d'alliage. Bien entendu, si le processus d’électrode pour les puces bleu-vert est plus complexe, des processus de croissance de film de passivation et de gravure au plasma doivent être ajoutés.

Dans le processus de fabrication des puces LED, quels processus ont un impact significatif sur leurs performances optoélectroniques ?
D'une manière générale, une fois la production épitaxiale des LED terminée, ses principales propriétés électriques ont été finalisées et la fabrication des puces ne change pas sa nature fondamentale. Cependant, des conditions inappropriées lors des processus de revêtement et d’alliage peuvent entraîner de mauvais paramètres électriques. Par exemple, des températures d'alliage faibles ou élevées peuvent provoquer un mauvais contact ohmique, qui est la principale raison de la chute de tension directe élevée VF dans la fabrication des puces. Après la découpe, effectuer certains processus de corrosion sur les bords du copeau peut être utile pour améliorer la fuite inverse du copeau. En effet, après la coupe avec une lame de meule diamantée, il restera une grande quantité de poudre de débris restant au bord du copeau. Si ces particules collent à la jonction PN de la puce LED, elles provoqueront des fuites électriques, voire des pannes. De plus, si la résine photosensible à la surface de la puce n'est pas décollée proprement, cela entraînera des difficultés et une soudure virtuelle des lignes de soudure avant. S'il est à l'arrière, cela provoquera également une forte chute de pression. Au cours du processus de production de copeaux, des méthodes telles que la rugosité de la surface et la découpe en structures trapézoïdales inversées peuvent augmenter l'intensité lumineuse.

Pourquoi les puces LED sont-elles divisées en différentes tailles ? Quels sont les effets de la taille sur les performances photoélectriques des LED ?
La taille des puces LED peut être divisée en puces de faible puissance, puces de puissance moyenne et puces de haute puissance en fonction de leur puissance. Selon les exigences du client, il peut être divisé en catégories telles que le niveau à tube unique, le niveau numérique, le niveau à matrice de points et l'éclairage décoratif. Quant à la taille spécifique de la puce, elle dépend du niveau de production réel des différents fabricants de puces et il n'y a pas d'exigences spécifiques. Tant que le processus est conforme aux normes, les petites puces peuvent augmenter la production unitaire et réduire les coûts, et les performances optoélectroniques ne subiront pas de changements fondamentaux. Le courant utilisé par une puce est en réalité lié à la densité de courant qui la traverse. Une petite puce utilise moins de courant, tandis qu’une grande puce utilise plus de courant. Leur densité de courant unitaire est fondamentalement la même. Considérant que la dissipation thermique est le principal problème sous courant élevé, son efficacité lumineuse est inférieure à celle sous courant faible. D'un autre côté, à mesure que la surface augmente, la résistance du corps de la puce diminue, ce qui entraîne une diminution de la tension de conduction directe.

Quelle est la zone typique des puces LED haute puissance ? Pourquoi?
Les puces LED haute puissance utilisées pour la lumière blanche sont généralement disponibles sur le marché à environ 40 mil, et la consommation électrique des puces haute puissance se réfère généralement à une puissance électrique supérieure à 1 W. Étant donné que l'efficacité quantique est généralement inférieure à 20 %, la majeure partie de l'énergie électrique est convertie en énergie thermique. La dissipation thermique des puces de haute puissance est donc très importante et nécessite que les puces aient une grande surface.

Quelles sont les différentes exigences relatives au processus de fabrication des puces et à l'équipement de traitement pour la fabrication de matériaux épitaxiaux GaN par rapport au GaP, au GaAs et à l'InGaAlP ? Pourquoi?
Les substrats des puces LED rouges et jaunes ordinaires et des puces rouges et jaunes quaternaires à haute luminosité sont constitués de matériaux semi-conducteurs composés tels que GaP et GaAs, et peuvent généralement être transformés en substrats de type N. Le procédé humide est utilisé pour la photolithographie, puis des lames de meule diamantées sont utilisées pour couper en copeaux. La puce bleu-vert en matériau GaN utilise un substrat saphir. En raison de la nature isolante du substrat en saphir, il ne peut pas être utilisé comme électrode de la LED. Par conséquent, les deux électrodes P/N doivent être fabriquées simultanément sur la surface épitaxiale par un processus de gravure sèche, et certains processus de passivation doivent être effectués. En raison de la dureté du saphir, il est difficile de le couper en copeaux avec une lame de meule diamantée. Son processus de fabrication est généralement plus complexe et complexe que celui des LED fabriquées à partir de matériaux GaP ou GaAs.

Quelles sont la structure et les caractéristiques de la puce « électrode transparente » ?
L'électrode dite transparente doit être conductrice et transparente. Ce matériau est désormais largement utilisé dans les processus de production de cristaux liquides et son nom est oxyde d'étain et d'indium, en abrégé ITO, mais il ne peut pas être utilisé comme plot de soudure. Lors de la fabrication, réalisez d'abord une électrode ohmique sur la surface de la puce, puis recouvrez la surface d'une couche d'ITO et placez une couche de plot de soudure sur la surface de l'ITO. De cette manière, le courant descendant du fil est distribué uniformément à chaque électrode de contact ohmique à travers la couche ITO. Dans le même temps, l'ITO, grâce à son indice de réfraction compris entre celui de l'air et celui des matériaux épitaxiaux, peut augmenter l'angle d'émission de la lumière et le flux lumineux.

Quel est le développement principal de la technologie des puces pour l’éclairage à semi-conducteurs ?
Avec le développement de la technologie LED à semi-conducteurs, ses applications dans le domaine de l'éclairage augmentent également, notamment avec l'émergence des LED blanches, qui sont devenues un sujet brûlant dans l'éclairage à semi-conducteurs. Cependant, les technologies clés en matière de puces et d'emballage doivent encore être améliorées, et en termes de puces, nous devons évoluer vers une puissance élevée, une efficacité lumineuse élevée et une résistance thermique réduite. L'augmentation de la puissance signifie une augmentation du courant utilisé par la puce, et une manière plus directe consiste à augmenter la taille de la puce. Les puces haute puissance couramment utilisées mesurent environ 1 mm × 1 mm, avec un courant de 350 mA. En raison de l'augmentation de l'utilisation actuelle, la dissipation thermique est devenue un problème important, et ce problème a maintenant été essentiellement résolu grâce à la méthode d'inversion de puce. Avec le développement de la technologie LED, son application dans le domaine de l’éclairage sera confrontée à des opportunités et à des défis sans précédent.

Qu'est-ce qu'une « puce retournée » ? Quelle est sa structure ? Quels sont ses avantages ?
La LED bleue utilise généralement un substrat Al2O3, qui présente une dureté élevée et une faible conductivité thermique et électrique. Si une structure positive est utilisée, elle entraînera des problèmes antistatiques d'une part, et d'autre part, la dissipation thermique deviendra également un problème majeur dans des conditions de courant élevé. Pendant ce temps, étant donné que l’électrode positive est tournée vers le haut, une partie de la lumière sera bloquée, ce qui entraînera une diminution de l’efficacité lumineuse. La LED bleue haute puissance peut obtenir un rendement lumineux plus efficace grâce à la technologie d'inversion de puce que la technologie d'emballage traditionnelle.
La méthode de structure inversée la plus courante consiste désormais à préparer d'abord des puces LED bleues de grande taille avec des électrodes de soudure eutectiques appropriées, et en même temps à préparer un substrat de silicium légèrement plus grand que la puce LED bleue, puis à créer une couche conductrice en or et à faire sortir le fil. couche (joint de soudure à bille en fil d'or ultrasonique) pour une soudure eutectique dessus. Ensuite, la puce LED bleue haute puissance est soudée au substrat de silicium à l’aide d’un équipement de soudage eutectique.
La caractéristique de cette structure est que la couche épitaxiale entre directement en contact avec le substrat de silicium et que la résistance thermique du substrat de silicium est bien inférieure à celle du substrat de saphir, de sorte que le problème de dissipation thermique est bien résolu. En raison du substrat de saphir inversé orienté vers le haut, il devient la surface émettrice de lumière et le saphir est transparent, résolvant ainsi le problème de l'émission de lumière. Ce qui précède constitue la connaissance pertinente de la technologie LED. Nous pensons qu'avec le développement de la science et de la technologie, les futures lampes LED deviendront de plus en plus efficaces et leur durée de vie sera considérablement améliorée, ce qui nous apportera une plus grande commodité.