Cymhwyso Microsgop mewn LED Diwydiannau Datblygol Strategol
1. Cymhwyso penodol microsgop optegol Leica a microsgop electron sganio mewn deunydd swbstrad LED i fyny'r afon (deunydd saffir):
1. Cyflwyno deunydd swbstrad saffir
Oherwydd bod gan saffir inswleiddio da, colled dielectrig isel, ymwrthedd tymheredd uchel a gwrthiant cyrydiad. Dargludedd thermol da, digon uchel mewn cryfder mecanyddol. A gellir ei brosesu i arwyneb gwastad. Mae'r band trawsyrru golau yn eang. Felly, fe'i defnyddir yn eang mewn sawl maes diwydiant, amddiffyn cenedlaethol ac ymchwil wyddonol. Ar yr un pryd, mae hefyd yn ddeunydd swbstrad da ar gyfer deuodau allyrru golau gydag ystod eang o ddefnyddiau. Y deuod allyrru golau o ganlyniad yw'r deunydd swbstrad dyfais allyrru golau lled-ddargludyddion mwyaf addawol ar gyfer y swbstrad swbstrad saffir yn nheulu deuod allyrru golau disgleirdeb uchel ffynhonnell golau fflwroleuol y genhedlaeth nesaf. Ar hyn o bryd, mae'r deuodau allyrru golau disgleirdeb uchel hyn wedi'u defnyddio'n helaeth mewn hysbysebu, goleuadau traffig, goleuadau offeryn; a gweithredu goleuadau a meysydd eraill. Gyda chymhwysiad cynyddol deuodau allyrru golau disgleirdeb uchel.
Mae saffir (Sapphire) yn grisial sengl o alwmina, a elwir hefyd yn corundum. Mae gan grisial Sapphire briodweddau optegol rhagorol, priodweddau mecanyddol a sefydlogrwydd cemegol, cryfder uchel, caledwch uchel, ac ymwrthedd erydiad, a gall weithio o dan amodau garw yn agos at 2000 gradd. Yn ôl ymchwil, dim ond pedwar math o ddeunyddiau swbstrad y gellir eu cymhwyso i LEDs ar hyn o bryd (gweler Tabl 1 isod). Fel grisial technegol pwysig, mae saffir wedi ffurfio cymhwysiad cymharol ffasiynol ac aeddfed yn y diwydiant LED.
2. Cais
Mae modd canfod amlygrwydd annormal crisialau saffir gan ddefnyddio microsgop polareiddio Leica. O dan rai amgylchiadau, gyda chymorth y lens conosgopig, gellir arsylwi ar interferogram y grisial i bennu echelinedd y grisial, a ddefnyddir i arsylwi a yw cyfeiriad pob wafer yn unffurf, er mwyn barnu a yw'r swbstrad yn un. da neu ddrwg.
2. Cymhwyso microsgop Leica a microsgop electron sganio wrth gynhyrchu wafferi epitaxial LED a'r broses o baratoi sglodion LED
1. Cyflwyno Wafer Epitaxial LED
Egwyddor sylfaenol twf waffer epitaxial LED yw: ar swbstrad (saffir yn bennaf, SiC, Si) wedi'i gynhesu i dymheredd priodol, mae'r sylwedd nwyol InGaAlP yn cael ei gludo i wyneb y swbstrad mewn modd rheoledig, a thyfir ffilm grisial sengl benodol . . Ar hyn o bryd, mae technoleg twf waffer epitaxial LED yn bennaf yn mabwysiadu dull dyddodiad anwedd cemegol organig metel (MOCVD)
2. cyflwyniad sglodion LED
Sglodion LED, a elwir hefyd yn sglodion LED sy'n allyrru golau, yw cydrannau craidd goleuadau LED, sy'n cyfeirio at y gyffordd PN. Ei brif swyddogaeth yw trosi ynni trydanol yn ynni ysgafn, a phrif ddeunydd y sglodion yw silicon monocrystalline. Mae afrlladen lled-ddargludyddion yn cynnwys dwy ran, ac mae rhan yn lled-ddargludydd P-math, ac mae twll mewn safle blaenllaw ynddo, a'r pen arall yw lled-ddargludydd N-math, ac yma yn bennaf yw electron. Ond amserwch y ddau fath hyn o lled-ddargludyddion yn paru gyda'i gilydd, rhyngddynt, dim ond ffurfio cyffordd PN. Pan fydd cerrynt trydan yn gweithredu ar y sglodion hwn gan amser gwifren, bydd electron yn cael ei gwthio i ardal P, ac yn ardal P, electron yw gyda recombination twll, yna bydd yn anfon ynni gyda ffurf ffoton, yr egwyddor o luminescence LED mai Dyma ydyw. Ac mae tonfedd golau hy lliw golau, yn cael ei bennu gan y deunydd sy'n ffurfio cyffordd PN.
3. Cais:
a) Defnyddio microsgop electron sganio i ganfod gwybodaeth morffoleg cyrydiad dadleoli'r awyren grisial ar ôl twf y wafer epitaxial;
Yr ystyr a ddarperir gan morffoleg cyrydiad dadleoli'r awyren grisial: mae gan gyrydiad dadleoli pob sampl siapiau gwahanol ac fe'i pennir gan grŵp pwynt y grisial a strwythur y grisial. Rôl yr ysgythrydd cemegol yw dinistrio'r bondiau rhyngweithio rhwng moleciwlau ac atomau y tu mewn i'r grisial. Mae'r rhai â bondiau llai yn cael eu dinistrio yn gyntaf, gan ffurfio mannau cyrydiad o siâp penodol. Felly, gall delweddu da a chyflwyniad perffaith manylion mannau cyrydiad adlewyrchu'n llawn ansawdd y twf grisial.
Gwella ansawdd y dellt epitaxial a lleihau diffygion deunydd yw'r rhagofynion ar gyfer cynhyrchu dyfeisiau LED perfformiad uchel a dibynadwyedd uchel, fel arall mae'n anodd gwneud iawn amdano trwy ddulliau eraill. Mae dylanwad ansawdd grisial deunyddiau epitaxial LED ar ddibynadwyedd dyfeisiau yn cael ei egluro. Trwy reoli ansawdd deunyddiau epitaxial, disgwylir i leihau dwysedd diffyg deunyddiau, gwella ansawdd grisial haenau epitaxial a gwella dibynadwyedd dyfeisiau LED yn effeithiol.
b) Archwilio sglodion cyn pecynnu: Gwiriwch wyneb y deunydd gyda microsgop optegol i benderfynu a oes difrod mecanyddol a thyllu, a yw maint y sglodion a maint yr electrod yn bodloni gofynion y broses, ac a yw'r patrwm electrod yn gyflawn.
c) Trwch ocsidiad sglodion LED: mae technegau canfod yn cynnwys cymhariaeth lliw, cyfrif ymylon, ymyrraeth, ellipsomedr, mesurydd osgled nodwydd wedi'i engrafio a microsgop electron sganio;
d) Mesur dyfnder cyffordd y wafer sglodion: canfod trwch dyfnder cyffordd PN y wafer sglodion LED gan y microsgop electron sganio
e) Cymhwyso microsgopeg electron sganio wrth ymchwilio i dechnoleg garwhau arwyneb ym mhroses ysgythru sglodion LED: mae'r dechnoleg garwhau arwyneb yn datrys y broblem o adlewyrchiad llwyr o olau gydag ongl ddigwyddiad sy'n fwy na'r ongl gritigol oherwydd bod mynegai plygiannol lled-ddargludyddion deunyddiau (cyfartaledd 3.5) yn fwy nag aer. Y golled a achoswyd gan yr allanfa. Mae allyriadau golau ar yr arwyneb garw yn hap iawn, ac mae angen nifer fawr o arbrofion i astudio dylanwad garwedd a graddfa garwedd ar y gyfradd allyrru golau. Pan fydd golau yn mynd i mewn i'r aer gyda mynegai plygiant isel o GaP, deunydd yr haen ffenestr LED gyda mynegai plygiant uchel, bydd cyfanswm adlewyrchiad yn digwydd, a bydd llawer iawn o olau sy'n mynd allan yn cael ei golli. Gall y dull garwhau arwyneb atal adlewyrchiad llwyr a gwella effeithlonrwydd echdynnu golau. Gall y microsgop electron sganio arsylwi'n uniongyrchol ar strwythur wyneb y sampl ar ôl garwhau arwyneb, a chymharu garwedd yr wyneb cyn ac ar ôl garwhau. Mae gan y microsgop electron sganio ddyfnder mawr o faes, ac mae'r ddelwedd yn llawn tri dimensiwn. Gall arsylwi ar y strwythur ynys tri dimensiwn ar yr wyneb garw.
