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解读半导体照明资料与芯片使用现状
来源:未知 作者:admin 发布时间:2018-10-11 20:31 浏览量:

  解读半导体照明资料与芯片使用现状

  上世纪末,半导体照明开端呈现并快速开展,其间一个中心条件是蓝光GaN基发光资料的成长和器材结构的制备,而未来资料和器材结构技能的水平也终将决议半导体照明技能的高度。本章节将要点环绕GaN基资料及器材而衍生出设备、源资料、器材规划、芯片技能、芯片使用等环节打开剖析。

  设备

  在当时无法制备大块GaN单晶资料的情况下,MOCVD 即金属有机物化学气相堆积设备仍是GaN资料异质外延最关键设备。当时商用MOCVD设备商场首要由世界两大巨子把握,在此局势我国MOCVD仍取得较大开展,而且呈现48片机。但咱们仍需求认识到国内MOCVD的缺陷。关于MOCVD,一般来说,研究型设备的要点是温度操控,商业化设备是均匀性、重复性等。在低温下,能够成长高In组分InGaN,合适氮化物系统资料在橙黄光、红光、红外等长波长的使用,使氮化物使用包含整个白光范畴;而在1200 oC-1500 oC高温下,能够成长高Al组分的AlGaN,使得氮化物使用扩展到紫外范畴和功率电子器材范畴,使用规模取得更大的扩展。现在国外现已具有1600 oC高温MOCVD设备,可制备出高功能紫外LED和功率器材。我国MOCVD仍需长时间开展,扩展MOCVD的温度操控规模;关于商用设备不只要进步功能,更要确保均匀性和规模化。

  源资料

  源资料首要包含各种气体资料、金属有机物资料、基板资料等。其间,基板资料是重中之重,直接限制外延薄膜质量。现在,GaN基LED的衬底越来越多元化,SiC、Si以及GaN等衬底技能逐步进步,部分衬底从2英寸向3英寸、4英寸乃至6英寸、环亚娱乐ag88真人版,8英寸等大尺度开展。但归纳来看,当时性价比最高的仍是蓝宝石;SiC功能优越但价格昂贵;Si衬底的价格、尺度优势以及与传统集成电路技能联接的引诱使得Si衬底仍然是当下最有远景的技能道路之一。GaN衬底仍需在进步尺度和下降价格方面下功夫,以便未来在高端绿光激光器和非极性LED使用方面大显神通;金属有机物资料从依靠进口到自主出产,有了很大的开展;其他气体资料也取得长足进步。总归,我国在源资料范畴取得很大开展。

  外延

  外延,即器材结构的取得进程,是最具有技能含量的工艺过程,直接决议LED的内量子功率。现在半导体照明芯片绝大多数选用多量子阱结构,详细技能道路往往受制于衬底资料。而蓝宝石衬底遍及选用图形衬底(PSS)技能,下降外延薄膜的为错密度进步内量子功率,一起也进步光的出取功率。未来PSS技能仍是重要的衬底技能,且图形尺度逐步向纳米化方向开展。而使用GaN同质衬底能够采纳非极性面或半极性面外延成长技能,部分消除极化电场引起的量子斯塔克效应,在绿光、黄绿光、红橙光GaN基LED使用方面具有非常重要的含义。别的,当时的外延遍及是制备单发光波长量子阱,选用恰当外延技能,能够制备多波长发射的LED,即单芯片白光LED,这也是很有远景的技能道路之一。其间,具有代表性的如用InGaN 量子阱中相别离,完成了高In 组分InGaN 黄光量子点和蓝光量子阱组合宣布白光。此外,还有使用多重量子阱发光完成宽光谱发光形式,以此完成单芯片白光输出,可是该白光的显色指数还比较低。无荧光粉单芯片白光LED是很具吸引力的开展方向,如果能完成高功率和高显色指数,将会改动半导体照明的技能链。

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