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LED概述

 

LED概述

　　LED（Light Emitting Diode），發光二極管，簡稱LED,，是一種能夠將電能轉化為可見光的固態的半導體器件，它可以直接把電轉化為光。LED的心臟是一個半導體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負極，另一端連接電源的正極使整個晶片被環氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個“P-N結”。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區，在P區里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發出能量，這就是LED發光的原理。而光的波長也就是光的顏色，是由形成P-N結的材料決定的。 它是一種通過控制半導體發光二極管的顯示方式，用來顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等各種信息的顯示屏幕。由于具有容易控制、低壓直流驅動、組合后色彩表現豐富、使用壽命長等優點，廣泛應用于城市各工程中、大屏幕顯示系統。LED可以作為顯示屏，在計算機控制下，顯示色彩變化萬千的視頻和圖片。 LED是一種能夠將電能轉化為可見光的半導體。

LED外延片工藝[2]流程：
　　近十幾年來,為了開發藍色高亮度發光二極管，世界各地相關研究的人員無不全力投入。而商業化的產品如藍光及綠光發光二級管LED及激光二級管LD的應用無不說明了III－V族元素所蘊藏的潛能。在目前商品化LED之材料及其外延技術中，紅色及綠色發光二極管之外延技術大多為液相外延成長法為主，而黃色、橙色發光二極管目前仍以氣相外延成長法成長磷砷化鎵GaAsP材料為主。
一般來說，GaN的成長須要很高的溫度來打斷NH3之N-H的鍵解，另外一方面由動力學仿真也得知NH3和MO Gas會進行反應產生沒有揮發性的副產物。

LED外延片工藝流程如下：
襯底 - 結構設計 - 緩沖層生長 - N型GaN層生長 - 多量子阱發光層生 - P型GaN層生長 - 退火 - 檢測（光熒光、X射線） - 外延片
外延片- 設計、加工掩模版 - 光刻 - 離子刻蝕 - N型電極（鍍膜、退火、刻蝕） - P型電極（鍍膜、退火、刻蝕） - 劃片 - 芯片分檢、分級
具體介紹如下：
固定：將單晶硅棒固定在加工臺上。
切片：將單晶硅棒切成具有幾何尺寸的薄硅片。此過程中產生的硅粉采用水淋，產生廢水和硅渣。
退火：雙工位熱氧化爐經氮氣吹掃后，用紅外加熱至300~500℃，硅片表面和氧氣發生反應，使硅片表面形成二氧化硅保護層。
倒角：將退火的硅片進行修整成圓弧形，防止硅片邊緣破裂及晶格缺陷產生，增加磊晶層及光阻層的平坦度。此過程中產生的硅粉采用水淋，產生廢水和硅渣。
分檔檢測：為保證硅片的規格和質量，對其進行檢測。此處會產生廢品。
研磨：用磨片劑除去切片和輪磨所造的鋸痕及表面損傷層，有效改善單晶硅片的曲度、平坦度與平行度，達到一個拋光過程可以處理的規格。此過程產生廢磨片劑。 清洗：通過有機溶劑的溶解作用，結合超聲波清洗技術去除硅片表面的有機雜質。此工序產生有機廢氣和廢有機溶劑。 RCA清洗：通過多道清洗去除硅片表面的顆粒物質和金屬離子。