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激光技術(shù)在LED剝離與劃片中的應(yīng)用(上)

星之球激光 來源:激光網(wǎng)2012-03-19 我要評(píng)論(0 )   

在當(dāng)今社會(huì)中,制造商總是在尋找那些更低能耗和更高效率的設(shè)備。來自IMS研究所的Barry Young對(duì)此做了統(tǒng)計(jì),預(yù)計(jì)2010年全球發(fā)光二極管( LED )的需求將增長(zhǎng)61%,手機(jī)市...

  在當(dāng)今社會(huì)中,制造商總是在尋找那些更低能耗和更高效率的設(shè)備。來自IMS研究所的Barry Young對(duì)此做了統(tǒng)計(jì),預(yù)計(jì)2010年全球發(fā)光二極管(LED)的需求將增長(zhǎng)61%,手機(jī)市場(chǎng)是很大的觸發(fā)因素。大面積的背光LED電視市場(chǎng)正在迅速擴(kuò)大,LED也被廣泛應(yīng)用于投影儀、手電筒、汽車尾燈和頭燈、普通照明等市場(chǎng)。固態(tài)白光源可以通過混合紅光、綠光、藍(lán)光LED來實(shí)現(xiàn),或者通過使用磷光材料將單色藍(lán)光或紫外LED轉(zhuǎn)換成寬光譜的白光。

   隨著LED產(chǎn)量的增加,LED制造商正在尋找可以優(yōu)化劃片寬度、劃片速度與加工產(chǎn)量的新工藝進(jìn)展。新型LED激光剝離(LLO)和激光晶圓劃片設(shè)備給LED制造商提供了高性價(jià)比的工業(yè)工具,可以滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。

亮度垂直結(jié)構(gòu)LED

  通常情況下,藍(lán)光/綠光LED是由幾微米厚的氮化鎵(GaN)薄膜在藍(lán)寶石襯底上外延生長(zhǎng)形成的。 一些LED的制造成本主要取決于藍(lán)寶石襯底本身的成本和劃片—裂片加工成本。對(duì)于傳統(tǒng)的LED倒裝橫向結(jié)構(gòu),藍(lán)寶石是不會(huì)被剝離的,因此,陰極和陽極都在同一側(cè)的氮化鎵外延層(epi)(圖1)。 

圖1. 傳統(tǒng)的橫向結(jié)構(gòu)的藍(lán)光LED。 MQW =多量子阱。

  這種橫向結(jié)構(gòu)對(duì)于高亮度LED有幾個(gè)缺點(diǎn):材料內(nèi)電流密度大、電流擁擠、可靠性較差、壽命較短;此外,通過藍(lán)寶石的光損很大。

  設(shè)計(jì)人員通過激光剝離(LLO)工藝可以實(shí)現(xiàn)垂直結(jié)構(gòu)的LED,它克服了傳統(tǒng)的橫向結(jié)構(gòu)的各種缺陷。垂直結(jié)構(gòu)LED可以提供更大的電流,消除電流擁擠問題以及器件內(nèi)的瓶頸問題,顯著提高LED的最大輸出光功率與最大效率(圖2)。

 

圖2.垂直結(jié)構(gòu)的藍(lán)光LED

 

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