1、什么是外延和外延片?
外延也称为外延生长,是制备高纯微电子复合材料的一工艺过程,就是在单晶(或化合物)衬底材料上淀积一层薄的单晶(或化合物)层。新淀积的这层称为外延层。淀积有外延层的衬底材料叫外延片。
2、哪些材料可以用作生长外延层的衬底材料,它们各自有哪些优缺点?
用得蕞广泛的衬底材料是申化家,可用于生长外延层GaAs、GaP、GaAlAs、InGaAlP,其优点是由于GaAs的晶格常数比较匹配可制成无位错单晶,加工方便,价格较便宜。缺点是它是一种吸光材料,对PN结发的光吸收比较多,影响发光效率。
磷化家可生长GaP:ZnO、GaP:N、GaAs、GaAlAs:N以及InGaAlP的顶层,其优点是它是透明材料,可制成透明衬底提高出光效率。
生长InGaN和InGaAlN的衬底主要有蓝宝石(Al2O3)、碳化硅和硅。蓝宝石衬底的优点是透明,有利于提高发光效率,目前仍是InGaN外延生长的主要衬底。缺点是有较大的晶格失配;硬度高,造成加工成本高昂;热导率较低,不利于器件的热耗散,对制造功率led不利。碳化硅衬底有较小的晶格失配,硬度低,易于加工,导热率较高,利于制作功率器件。
LED芯片组成及发光
LED晶片的组成:主要有申(AS)铝(AL)家(Ga)铟(IN)磷(P)氮(N)锶(Si)这几种元素中的若干种组成。
LED晶片的分类:
1、按发光亮度分:
A、一般亮度:R、H、G、Y、E等
B、高亮度:VG、VY、SR等
C、超高亮度:UG、UY、UR、UYS、URF、UE等
D、不可见光(红外线):R、SIR、VIR、HIR
E、红外线接收管:PT
F、光电管:PD
2、按组成元素分:
A、二元晶片(磷、家):H、G等
B、三元晶片(磷、家、申):SR、HR、UR等
C、四元晶片(磷、铝、家、铟):SRF、HRF、URF、VY、HY、UY、UYS、UE、HE、UG
分子束外延法属于物理气相沉积PVD里的真空蒸发法的一种,广泛用于制造各种光集成器件和各种超晶格结构薄膜。
芯片制造全部工艺的成品叫做晶圆wafer,前道工艺流程中的一个环节是薄膜沉积,也就是真空镀膜,分子束外延就是薄膜沉积的一种方法,在裸硅片(或者其他衬底)上利用分子束外延法镀上多层薄膜,形成该芯片所需要的结构,用分子束外延法制作出来的已经完成镀膜的半成品就是外延片,外延片再经过光刻、刻蚀、清洗、离子注入等工艺环节,再经过打线、Bonder、FCB、BGA植球、检测等后道工艺形成的成品就是晶圆wafer。