基于200 mm硅基GaN的单色Micro LED微显示芯片制备及量产难点分析

应用200 mm硅基GaN外延片,研究晶圆级键合、薄膜转移和微小尺寸像素制备等技术,实现了Micro LED微显示阵列的点亮与显示功能。相对于传统蓝宝石基GaN外延晶圆,200 mm硅基GaN外延晶圆与硅基驱动晶圆尺寸更匹配,有利于通过晶圆键合工艺实现低成本量产。同时对工艺量产的难点和解决思路进行了分析,指出显示缺陷是目前亟待解决的问题。

表面粗化提高绿光LED的光提取效率

介绍了通过出光表面粗化减少全反射的方法。理论计算了以腐蚀坑为三角坑的最优尺寸。实验使用熔融KOH腐蚀绿光LED外延片获得预计的粗糙形貌,再通过常规工艺制成器件,结果给出不同表面做成器件的光强。实验证明经过表面粗化处理的器件,外量子效率提高了约25.7%。

利用湿法腐蚀提高红光LED外延片的发光效率

采用熔融态的KOH对AlGaInP基红光LED外延片进行了表面粗化处理。研究了粗化温度、粗化时间对LED外延片表面形貌的影响,并利用原子力显微镜(AFM)、半导体芯片自动测试系统对LED器件的相关性能(形貌、I-V特性曲线、亮度和主波长)进行了表征。比较了粗化前后的LED亮度和电流特性变化。测试结果表明:利用熔融态的KOH对AlGaInP基红光LED外延片进行表面粗化可以有效地抑制光在通过LED表面与空气接触界面时产生的全反射,得到性能更好的器件。实验结果显示,采用熔融态KOH,在粗化温度为200℃、粗化时间为8min时,能使制作的红光LED外延片发光效率提高30%。

LED外延片上芯片静电击穿的测试分析

利用静电仪和HBM模型研究了GaN基LED外延片上芯片的抗静电性能,并根据pn结势垒电容的特性,对实验结果进行了分析。实验结果表明,缺陷击穿与外延片的工艺有着密切的关系;随着外延片上芯片尺寸的增大,其抗静电能力也随之增强。

LED外延含氨尾气去污染资源化和循环利用

蓝光LED氮化镓晶片主要由超高纯氨(氮源)、有机金属化合物(MO源)和蓝宝石(衬底)三大核心材料,通过MOCVD半导体外延设备生长得到。现有工业主流方法不能把在生长过程中产生大量含氨尾气处理达到国标有组织排放的要求。介绍了三种可达标排放的新型专利MOCVD尾气处理方法:催化转化法,微分吸收法和循环利用法。