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LED芯片

    LED芯片制造主要是为了制造有效可靠的低欧姆接触电极,并能满足可接触材料之间最小的压降及提供焊线的压垫,同时尽可能多地出光。渡膜工艺一般用真空蒸镀方法,其主要在高真空下,用电阻加热或电子束轰击加热方法使材料熔化,并在低气压下变成金属蒸气沉积在半导体材料表面。一般所用的P型接触金属包括AuBe、AuZn等合金,N面的接触金属常采用AuGeNi合金。镀膜后形成的合金层还需要通过光刻工艺将发光区尽可能多地露出来,使留下来的合金层能满足有效可靠的低欧姆接触电极及焊线压垫的要求。光刻工序结束后还要通过合金化过程,合金化通常是在H2或N2的保护下进行。合金化的时间和温度通常是根据半导体材料特性与合金炉形式等因素决定。          

    一般来说,LED外延生产完成之后她的主要电性能已定型,芯片制造不对其产生本性改变,但在镀膜、合金化过程中不恰当的条件会造成一些电参数的不良。比如说合金化温度偏低或偏高都会造成欧姆接触不良,欧姆接触不良是芯片制造中造成正向压降VF偏高的主要原因。在切割后,如果对芯片边缘进行一些腐蚀工艺,对改善芯片的反向漏电会有较好的帮助。这是因为用金刚石砂轮刀片切割后,芯片边缘会残留较多的碎屑粉末,这些如果粘在LED芯片的PN结处就会造成漏电,甚至会有击穿现象。另外,如果芯片表面光刻胶剥离不干净,将会造成正面焊线难与虚焊等情况。如果是背面也会造成压降偏高。 在芯片生产过程中通过表面粗化、划成倒梯形结构等办法可以提高光强。

    LED芯片大小根据功率可分为小功率芯片、中功率芯片和大功率芯片。根据客户要求可分为单管级、数码级、点阵级以及装饰照明等类别。至于芯片的具体尺寸大小是根据不同芯片生产厂家的实际生产水平而定,没有具体的要求。只要工艺过关,芯片小可提高单位产出并降低成本,光电性能并不会发生根本变化。芯片的使用电流实际上与流过芯片的电流密度有关,芯片小使用电流小,芯片大使用电流大,它们的单位电流密度基本差不多。如果10mil芯片的使用电流是20mA的话,那么40mil芯片理论上使用电流可提高16倍,即320mA。但考虑到散热是大电流下的主要问题,所以它的发光效率比小电流低。另一方面,由于面积增大,芯片的体电阻会降低,所以正向导通电压会有所下降。

    随着半导体LED技术的发展,其在照明领域的应用也越来越多,特别是白光LED的出现,更是成为半导体照明的热点。但是关键的芯片、封装技术还有待提高,在芯片方面要朝大功率、高光效和降低热阻方面发展。

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