电子芯片和LED芯片有什么主要区别?
1,芯片的裸die尺寸相差不是太大,如cm/mm/0.1mm这个量级,但同样大小的集成电路里面有非常复杂的电路(常说的7nm/10nm工艺),IC设计和制造一样为非常复杂高难度的工程,由此衍生既像Intel、三星这样设计制造一体的公司,也有高通、苹果这样的Fabless公司及台积电这样的代工厂;而分立器件一颗die就是独立的一个发光源再加上正负电极,里面的制程可能100um/10um级就够了,制造工艺流程也简单很多,从头到尾一百次左右工序就差不多了。更谈不上独立的LED IC设计公司。
2,芯片制造厂对清洁和低缺陷率要求很高,led外延片厂家,前者可能影响性能,缺陷多了,载流子移动速度上不来,如同一批货,led外延片多少钱,有的能跑2.8GHz频率,有的只能跑2G以下;LED芯片对发光层缺陷率的要求比硅器件还要高几个数量级(印象中数据),否则严重影响发光效率,也就是很大部分能量以热能形式损失掉了。LED技术和产品已有几十年历史,但大规模使用(如液晶屏幕背光)是这二十年来的事情,材料不行导致发光效率低是首要原因。
外延片的制造过程外延片的生长工艺有很多流程,需要很多高菁尖设备,生长出来的外延片直接决定了 LED 的波长、亮度、正向电压等主要的光电参数。外延片的生长基本原理是在一块加热至适当温度的衬底基片(主要有蓝宝石、SiC 碳化硅、Si 硅)上,气态物质 In Ga Al P(铟 家 铝 磷) 有控制的输送到衬底表面,生长出特定单晶薄膜。
目前主要的外延片衬底材料有蓝宝石、碳化硅和硅。不同的衬底材料有不同的光电特性,价格差别也很大。外延片制造过程如下:
先把晶棒切片,切片需要注意晶面的结晶方向、晶片的厚度、晶面的斜度和曲度;切片后为了防止晶片边缘碎裂、防止热应力集中以及增加外延层的平坦度 需要把晶边磨圆,然后还需要蚀刻(shí kè),蚀刻的目的在于把前面机械加工所造成的损伤给去掉,蚀刻需要用到晶片研磨机;下一步需要将晶片置于炉管中施以惰性气体加热30分钟至一小时,再在空气中快速冷却,可以将所有氧杂质去除,这样晶片的电性(阻值)仅由载流子杂质来控制,从而稳定电阻,这一步需要使用到高温快速热处理设备;然后使用抛光机再给晶片抛光;再然后就是使用晶片清洗机来清洗晶片,用RCA溶液(双i氧水+氨水或又氧水+盐酸),将前面工序所形成的污染清除,蕞后在无尘环境中严格检查晶片表面的洁净度、平坦度确保符合规格要求,阜阳led外延片,蕞后包装到特殊的容器中保存。
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,led外延片价格,芯片大使用电流大,它们的单位电流密度基本差不多。
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。
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