Zer da LED txipa? Beraz, zein dira bere ezaugarriak? LED txip-en fabrikazioa ohmiko baxuko elektrodo eraginkor eta fidagarriak ekoiztea da batez ere, kontaktu materialen arteko tentsio-jaitsiera nahiko txikia ase dezaketenak eta soldadura-kostilak eskaintzeko, ahalik eta argi gehien igortzen duten bitartean. Filma transferitzeko prozesuak, oro har, hutsean lurruntzeko metodoa erabiltzen du. 4Pa-ko hutsean, materiala erresistentzia berotzearen edo elektroi-sorta bonbardaketa-metodoaren bidez urtzen da, eta BZX79C18 metalezko lurrun bihurtzen da eta material erdieroalearen gainazalean metatzen da presio baxuan.
Gehien erabiltzen diren P motako kontaktu metalen artean AuBe eta AuZn bezalako aleazioak daude, eta N alboko kontaktu metala, aldiz, AuGeNi aleazioz egina dago. Estalduraren ondoren eratutako aleazio-geruzak argi-igorlearen eremua ahalik eta gehien agerian utzi behar du fotolitografia-teknologiaren bidez, gainerako aleazio-geruzak ukipen-elektrodo eraginkor eta fidagarrien eta soldatzeko alanbreen padren baldintzak bete ditzan. Fotolitografia-prozesua amaitu ondoren, aleazio-prozesu bat ere egiten da, normalean H2 edo N2 babespean. Aleazio-denbora eta tenperatura material erdieroaleen ezaugarriak eta aleazio-labearen forma bezalako faktoreek zehazten dituzte normalean. Jakina, txip urdin-berdeen elektrodo-prozesua konplexuagoa bada, pasibazio-filmaren hazkuntza eta plasma-grabaketa prozesuak gehitu behar dira.

LED txip-en fabrikazio-prozesuan, zein prozesuk dute eragin handia haien errendimendu optoelektronikoan?
Oro har, LED epitaxial ekoizpena amaitu ondoren, bere propietate elektriko nagusiak amaitu dira, eta txiparen fabrikazioak ez du bere oinarrizko izaera aldatzen. Hala ere, estaldura- eta aleazio-prozesuetan baldintza desegokiek parametro elektriko eskas batzuk sor ditzakete. Adibidez, aleazio-tenperatura baxuak edo altuak kontaktu ohmiko txarrak eragin ditzakete, eta hori da txiparen fabrikazioan VF tentsio-jaitsiera handiaren arrazoi nagusia. Ebaki ondoren, txirbilaren ertzetan korrosio-prozesu batzuk egitea lagungarria izan daiteke txirbilaren alderantzizko ihesa hobetzeko. Hau da, diamantezko gurpilaren pala batekin moztu ondoren, hondakin-hauts kopuru handia geratuko delako txiparen ertzean. Partikula hauek LED txiparen PN junturara itsasten badira, ihes elektrikoa eta matxura ere eragingo dute. Horrez gain, txiparen gainazaleko fotorresistentea garbi zuritzen ez bada, aurrealdeko soldadura-lerroen zailtasunak eta soldadura birtuala eragingo du. Atzealdean badago, presio jaitsiera handia ere eragingo du. Txirbilak ekoizteko prozesuan zehar, gainazalaren zimurtzea eta alderantzizko egitura trapezoidalak ebakitzea bezalako metodoek argiaren intentsitatea handitu dezakete.

Zergatik banatzen dira LED txipak tamaina desberdinetan? Zeintzuk dira tamainak LEDaren errendimendu fotoelektrikoan?
LED txip-en tamaina potentzia baxuko txipetan, potentzia ertaineko txipetan eta potentzia handiko txipetan banatu daiteke potentziaren arabera. Bezeroaren eskakizunen arabera, hodi bakarreko maila, maila digitala, puntu matrize maila eta argiztapen apaingarri gisa bana daiteke. Txiparen tamaina zehatzari dagokionez, txip fabrikatzaile desberdinen benetako ekoizpen mailaren araberakoa da eta ez dago baldintza zehatzik. Prozesua estandarra den bitartean, txip txikiek unitate-irteera handitu eta kostuak murriztu ditzakete, eta errendimendu optoelektronikoak ez du oinarrizko aldaketarik jasango. Txip batek erabiltzen duen korrontea bertatik igarotzen den korronte-dentsitatearekin erlazionatuta dago. Txip txiki batek korronte gutxiago erabiltzen du, txip handi batek korronte gehiago erabiltzen du. Haien korronte-dentsitate unitarioa bera da funtsean. Kontuan izanda beroa xahutzea korronte handietan arazo nagusia dela, bere argi-eraginkortasuna korronte baxuan baino txikiagoa da. Bestalde, eremua handitzen den heinean, txiparen gorputz-erresistentzia gutxitu egingo da, eta ondorioz, aurrerako eroapen-tentsioa gutxituko da.

Zein da LED potentzia handiko txip-en eremu tipikoa? Zergatik?
Argi zurirako erabiltzen diren LED potentzia handiko txipak 40 mil inguruan daude eskuragarri merkatuan, eta potentzia handiko txipek 1W-tik gorako potentzia elektrikoari egiten diote erreferentzia. Eraginkortasun kuantikoa, oro har, % 20 baino txikiagoa denez, energia elektriko gehiena bero-energia bihurtzen da, beraz, potentzia handiko txipen beroa xahutzea oso garrantzitsua da eta txipak eremu handia izatea eskatzen du.

Zeintzuk dira GaN material epitaxialak fabrikatzeko txip-prozesuaren eta prozesatzeko ekipoen eskakizun desberdinak GaP, GaAs eta InGaAlP-ekin alderatuta? Zergatik?
LED txip gorri eta hori arrunten eta distira handiko txip gorri eta hori kuaternarioen substratuak GaP eta GaAs bezalako material erdieroale konposatuez eginak dira eta, oro har, N motako substratuetan egin daitezke. Prozesu hezea erabiltzen da fotolitografia egiteko, eta, ondoren, diamante-gurpilen palak erabiltzen dira txirbiletan mozteko. GaN materialarekin egindako txip urdin-berdeak zafiro substratu bat erabiltzen du. Zafiroaren substratuaren izaera isolatzailea dela eta, ezin da LEDaren elektrodo gisa erabili. Hori dela eta, P/N elektrodo biak aldi berean fabrikatu behar dira gainazal epitaxialean grabaketa-prozesu lehorren bidez, eta pasibazio-prozesu batzuk egin behar dira. Zafiroaren gogortasuna dela eta, zaila da diamante-gurpilaren xafla batekin txipetan moztea. Bere fabrikazio-prozesua, oro har, GaP edo GaAs materialez egindako LEDak baino konplexuagoa eta korapilatsuagoa da.

Zeintzuk dira "elektrodo gardena" txiparen egitura eta ezaugarriak?
Elektrodo gardena deritzonak eroale eta gardena izan behar du. Gaur egun, material hau oso erabilia da kristal likidoen ekoizpen prozesuetan, eta bere izena indio eztainu oxidoa da, ITO gisa laburtua, baina ezin da soldadura-pad gisa erabili. Egiten duzunean, lehenik eta behin elektrodo ohmiko bat egin txiparen gainazalean, gero gainazala ITO geruza batekin estali eta ITO gainazalean soldadura geruza bat xaflatu. Modu honetan, berunetik jaisten den korrontea berdin banatzen da kontaktu elektrodo ohmiko bakoitzean ITO geruzaren bidez. Aldi berean, ITOk, bere errefrakzio-indizea airearen eta material epitaxialaren artean dagoenez, argi-igorpen angelua eta argi-fluxua handitu ditzake.

Zein da erdieroaleen argiztapenerako txip teknologiaren garapen nagusia?
Erdieroaleen LED teknologiaren garapenarekin, argiztapenaren arloan duen aplikazioa ere handitzen ari da, batez ere LED zuriaren agerpena, erdieroaleen argiztapenean gai nagusi bihurtu dena. Hala ere, txip- eta ontziratze-teknologiak oraindik hobetu behar dira, eta txipei dagokienez, potentzia handiko, argi-eraginkortasun handiko eta erresistentzia termiko murrizteko garatu behar dugu. Potentzia handitzeak txipak erabiltzen duen korrontea handitzea dakar, eta bide zuzenagoa txiparen tamaina handitzea da. Gehien erabiltzen diren potentzia handiko txipak 1 mm × 1 mm ingurukoak dira, 350 mA-ko korrontearekin. Egungo erabileraren hazkundea dela eta, beroa xahutzea arazo nabarmena bihurtu da, eta gaur egun arazo hau, funtsean, txip-inbertsioaren metodoaren bidez konpondu da. LED teknologiaren garapenarekin, bere aplikazioak argiztapenaren arloan aurrekaririk gabeko aukera eta erronkei aurre egingo die.

Zer da "flip chip" bat? Zein da bere egitura? Zein abantaila ditu?
LED urdinak normalean Al2O3 substratua erabiltzen du, gogortasun handia, eroankortasun termiko eta elektriko baxua duena. Egitura positibo bat erabiltzen bada, estatikoen aurkako arazoak ekarriko ditu alde batetik, eta, bestetik, beroa xahutzea ere arazo nagusi bihurtuko da korronte handiko baldintzetan. Bien bitartean, elektrodo positiboa gora begira dagoenez, argiaren zati bat blokeatuko da, eta ondorioz, argi-eraginkortasuna gutxituko da. Potentzia handiko LED urdinak argi irteera eraginkorragoa lor dezake txip-inbertsio-teknologiaren bidez, ontziratze-teknologia tradizionalak baino.
Alderantzizko egitura-metodo nagusia orain tamaina handiko LED txip urdinak soldadura-elektrodo egokiekin prestatzea da, eta, aldi berean, LED urdineko txipa baino siliziozko substratu apur bat handiagoa prestatzea, eta, ondoren, urrezko geruza eroale bat egitea eta alanbrea ateratzea. geruza (ultrasoinudun urrezko hari bola soldadura juntadura) gainean soldadura eutektikorako. Ondoren, potentzia handiko LED urdin txipa silizioko substratura soldatzen da soldadura eutektikoa erabiliz.
Egitura honen ezaugarria da geruza epitaxiala zuzenean siliziozko substratuarekin harremanetan jartzen dela, eta siliziozko substratuaren erresistentzia termikoa zafiroaren substratuarena baino askoz txikiagoa dela, beraz, beroa xahutzearen arazoa ondo konpontzen da. Zafiroaren alderantzizko substratua gorantz begira dagoenez, argia igortzen duen gainazala bihurtzen da, eta zafiroa gardena da, argi-igorpenaren arazoa konponduz. Goian LED teknologiari buruzko ezagutza garrantzitsua da. Uste dugu zientzia eta teknologiaren garapenarekin, etorkizuneko LED argiak gero eta eraginkorragoak izango direla eta haien bizitza iraupena asko hobetuko dela, erosotasun handiagoa ekarriz.