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导入中央配送系统 MOCVD成LED主流制程

2013-08-12 08:41
逆光飞舞
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  为缩短LED磊晶生产周期,制造商无不致力改善有机金属前导物的配送品质;而使用大容量供给罐的中央配送系统,可较当前业界常用的机载系统,提供更好的配送精度,有助提高MOCVD制程的参数稳定性,因而已日益受到市场重视。

  自20年前蓝色发光二极体(LED)制程完善以来,LED的发光效率已显著增长。相较于白炽灯而言,LED耗电量更少,寿命更长,不含汞且兼具持久性效能,在在有助减缓与全球暖化相关的二氧化碳排放量,因而在照明光源领域的商用潜力十足。目前LED发光效率已接近100流明/瓦(lm/W),与白炽灯相当,但要达到最大发光效率,就须控制好生产LED材料所需的磊晶制程,以确保LED发光品质。

  操作简易/控制严密 MOCVD成LED主流制程

  在LED材料方面,红色和黄色LED系采用AlInGaP(As)材料制成,该材料用于LED制造已有50年历史,近来许多用来制造这种材料和膜层的新兴化学制程也陆续问世,其中一种制程被称为有机金属化学气相沉积(MOCVD),具有沉积膜材质优异、严密的制程控制和易于操作等特性,使其成为目前大规模生产LED的专用制程。现阶段,MOCVD亦可用来生产蓝、绿LED的基础材料GaInAlN。

  至于三五族(III-V)半导体的MOCVD制程,主要则藉由五族的氢化物与三族的烷基发生反应,进一步生成成分符合要求的半导体。

  事实上,LED发光颜色取决于膜系中晶体的成分和各层厚度,所以须精确调控厚度和成分才能创造出想要的LED,由于人眼对色相的敏感度一般在5奈米(nm)左右,所以光输出的波长须控制在小于5奈米或1%的变动范围内,而如此精密的规格,势必对MOCVD制程带来严格要求。有鉴于波长对矽晶片温度和化学物添加速度这两个参数的变动最为敏感,业界正在开发新的仪器和方法,让MOCVD设备对此两项参数进行精密控制。

  虽然MOCVD是目前最直接且最具成本效率的LED磊晶层制造方法,且相关制作流程已非常成熟,但是,LED业者在制程上仍不乏新的挑战。一方面是LED制程发展极快,另一方面则是业界欲以规模经济降低LED制造成本,这一点从LED的价格历史可获得印证,在LED性能大幅提升的同时,价格通常保持不变。

  在给定电流条件下,优质LED发射的光波长、光谱和强度均能保持极佳水准,而发光规格不在此严格范围之内,但也有良好性能的LED则有较宽松的应用领域,例如玩具和童鞋,这些应用的LED定价将远低于汽车大灯所用的优质LED产品价格。

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