在当今社会中,制造商总是在寻找那些更低能耗和更高效率的设备。来自IMS研究所的Barry Young对此做了统计,预计2010年全球发光二极管(LED)的需求将增长61%,手机市场是很大的触发因素。大面积的背光LED电视市场正在迅速扩大,LED也被广泛应用于投影仪、手电筒、汽车尾灯和头灯、普通照明等市场。固态白光源可以通过混合红光、绿光、蓝光LED来实现,或者通过使用磷光材料将单色蓝光或紫外LED转换成宽光谱的白光。
随着LED产量的增加,LED制造商正在寻找可以优化划片宽度、划片速度与加工产量的新工艺进展。新型LED激光剥离(LLO)和激光晶圆划片设备给LED制造商提供了高性价比的工业工具,可以满足日益增长的市场需求。
高亮度垂直结构LED
通常情况下,蓝光/绿光LED是由几微米厚的氮化镓(GaN)薄膜在蓝宝石衬底上外延生长形成的。 一些LED的制造成本主要取决于蓝宝石衬底本身的成本和划片—裂片加工成本。对于传统的LED倒装横向结构,蓝宝石是不会被剥离的,因此,阴极和阳极都在同一侧的氮化镓外延层(epi)(图1)。
图1. 传统的横向结构的蓝光LED。 MQW =多量子阱。
这种横向结构对于高亮度LED有几个缺点:材料内电流密度大、电流拥挤、可靠性较差、寿命较短;此外,通过蓝宝石的光损很大。
设计人员通过激光剥离(LLO)工艺可以实现垂直结构的LED,它克服了传统的横向结构的各种缺陷。垂直结构LED可以提供更大的电流,消除电流拥挤问题以及器件内的瓶颈问题,显著提高LED的最大输出光功率与最大效率(图2)。
图2.垂直结构的蓝光LED
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