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显微镜在战略新兴产业LED中的应用

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浏览:次 2017-05-23 10:51:51

显微镜在战略新兴产业LED中的应用 显微镜在战略新兴产业LED中的应用 显微镜在战略新兴产业LED中的利用 LED(Light-EmittingDiode,缩写LED)是发光2极管的简称,2009年下半年开始,LED市场出现大奔腾,作为高成长性的新兴产业,预计到2015年,LED产业范围将突破5000亿元,其中普通照明行业1600亿元,大尺寸液晶电视背光行业1200亿元,汽车照明行业200亿元、普通照明行业1600亿元,景观、显示等行业1000亿元。LED产业链条大致可以分为3个部份,分别是上游基片生长、外延片制造,中游的芯片封装和下游的利用产品。在全部产业链中,最核心的部份在基片生长和外延片制造环节,2者技术含量比较高,占全行业近70%的产值和利润。LED产业发展趋势当前,受国际、国内市场的影响,在“国家半导体照明工程”的推动下,我国的LED产业初步构成 显微镜在战略新兴产业LED中的利用

LED(Light-EmittingDiode,缩写LED)是发光2极管的简称,2009年下半年开始,LED市场出现大奔腾,作为高成长性的新兴产业,预计到2015年,LED产业范围将突破5000亿元,其中普通照明行业1600亿元,大尺寸液晶电视背光行业1200亿元,汽车照明行业200亿元、普滚珠轴承耐磨实验机通照明行业1600亿元,景观、显示等行业1000亿元。

LED产业链条大致可以分为3个部份,分别是上游基片生长、外延片制造,中游的芯片封装和下游的利用产品。在全部产业链中,最核心的部份在基片生长和外延片制造环节,2者技术含量比较高,占全行业近70%的产值和利润。

LED产业发展趋势当前,受国际、国内市场的影响,在“国家半导体照明工程”的推动下,我国的LED产业初步构成了包括LED上游的衬底材料、L全钢轮胎均匀性实验机ED外延片的生产、LED芯片的制备、LED芯片的封装和LED产品利用在内的较为完全的产业链。

尽人皆知半导体发光2极管具有高转换效力、寿命长等优点,被认为是下1代光源并将会取代qbd50n500拉扭组合实验机目前使用的传统光源。但是就目前发光2极包装振动实验机管的性能来看,要到达这1目的还有很多技术难点有待克服,需要在材料分析表征塑料耐磨实验机、器件分析技术等方面加大研究力度。在发光2极管器件的封装结零跌落实验机构和芯片的结构、组分和界面状态的分析技术中光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线能谱、2次离子质谱仪等装备成为器件的失效及结构分析,外延工艺的监控、改进和提高必不可少的分析工具。

下文将简单先容蔡司的光学显微镜、扫描电子显微镜在LED生产中进程中的部份利用。

1、徕卡光学显微镜、扫描电子显微镜在LED上游衬底材料中(蓝宝石材料)的具体利用:

1、蓝宝石衬底材料先容

由于蓝宝石的绝缘性好,3点抗弯实验机介电消耗小,耐高温,耐腐蚀。导热性好,在机械强度足够高。且能加工成平整的表面。透光波段宽。因此广泛用于工业,国防,科研多个领域。同时也是1种用处广泛的发光2极管的上好的衬底材料。在生成的发光2极管是铝棒万能实验机最有前程成为高亮度发光2极管族类中蓝宝石衬底基片所下1代日光灯光源的半导体发光器衬底材料。目前这些高亮度的发光2极管已被广泛地利用在广告、交通灯、仪表灯;及手术灯等领域。随着高亮度发光2极管利用的日趋广泛。

LED蓝宝石(Sapphire)是1种氧化铝的单晶,又称刚玉。蓝宝石晶体具有优良的光学性能、机械性能和轮胎水压爆破实验机化学稳定性,强度高、硬度大、耐冲洗,可在接近2000℃高温的卑劣条件下工作。根据研究表明,目前能利用于LED的衬底材料只有4种(见下表1)。蓝宝石作为1种重要的技术晶体,目前已在LED行业构成了较为风尚和成熟的利用。

2、利用

采取徕卡的偏光显微镜可以鉴定蓝宝石晶体的异常双折射现象。在特定情况下,借助锥光镜,可以视察晶体的干涉图,肯定晶体的轴性,用于视察各个晶圆的方向是不是统1,以此来判断基片的好坏。

2、徕卡显微镜,扫描电镜在LED外延片的生产、LED芯片的制备流程中的利用

1、LED外延片先容

LED外延片生长的基本原理是:在1块加热至适当温度的衬底基片(主要有蓝宝石和、SiC、Si)上,气态物资InGaAlP有控制的输送到衬底表面,生长出特订单晶薄膜。目前L玻璃4点抗弯实验机ED外延片生长技术主要采取有机金属化学气相沉积方法(MOCVD)

2、LED芯片先容

LED芯片也称为LED发光芯片,是led灯的核心组件,也就是指的纸板粘合实验机P-N结。其主要功能是:把电能转化为光能,芯片的主要材料为单晶硅。半导体晶片由盘销式磨擦磨损实验机两部份组成,1部份是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另外一端是N型半导体,在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就构成1个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的情势发出能量,这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的色彩,是由构成P-N结的材料决定的。

3、利用:

a)利用扫描电镜检测外延片生长后晶面的位错腐蚀形貌信息;

晶面的位错腐蚀形貌提供的意义:各个样品的位错腐蚀显现不同的形状和晶体所属点群和晶体的结构所决定,化学腐蚀剂的作用就是破坏晶体内部份子和原子间相互作用键,键力较小的首先被破坏,从而构成某种特定形状的腐蚀斑,因此良好的成像,已腐蚀斑细节的完善显现,能完全部现出晶体生长的质量形态。

提高外延晶格橡胶电子拉力实验机质量和下降材料缺点,是生产出高性能及高可靠性LED器件的条件,否则通过其他途径是难以弥补的。明确了LED外延材料晶体质量对器件可靠性的影响,通过对外延材料的质量控制,以期减少材料缺点密度,提高外延层晶体质量和有效提高LED器件的可靠性。

b)封装前的芯片检验:用光学显微镜检查材料表面,肯定是不是有机械损伤及麻点、芯片尺寸及电极大小是不是符合工艺要求,电极图案是不是完全。

c)LED芯片氧化厚度:检测技术包括色彩比较、边沿记数、干涉、椭偏仪、刻纹针振幅仪和扫描电子显微镜;

d)芯片晶圆结深的丈量:扫描电镜对LED芯片晶圆PN结结深的厚度检测

e)扫描电镜在LED芯片刻蚀进程中表面粗化工艺研究的利用:表面粗化技术解决由于半导体材料折射率(平均3.5拉链疲劳实验机)大于空气折射率而使入射角大纸皮耐破度实验机于临界角的光线产生全反射没法出射所酿成的损失。光在粗化表面的出射有很大的随机性,需要大量实验来研究粗糙度塑料拉伸实验机与粗化尺度对出光率的影响。球盘式磨擦磨损实验机光从高折射率的LED窗口层材料GaP入射到低折射率的空气中,会产生全反射现象,而损失大量的出射光。用表面粗化法可以抑制全反射提高光提取效力。扫描电镜能够直接视察表面粗化后样品表面的结构,对照粗化处理前后表面的粗糙度。扫描电镜景深大,图像富有立体感,扣件万能实验机可视察经过粗化处理的表面3维岛状结构。
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