LED发光原理与芯片制造技术的发展

LED 发光原理与芯片制造 LED 发光原理： LED 是一种半导体器件，通过正向电流激发pn结，释放出能量以光的形式。 LED 的发光原理可以分为三个部分：pn结、激发和发光。pn结是 LED 的核心部分，由p型半导体和n型半导体组成。当正向电流通过pn结时，n区电子获得能量越过pn结的禁带与p区的空穴复合，以光的形式释放出能量。 LED 芯片的结构： LED 芯片的结构主要包括三个部分：substrate、buffer layer 和 active layer。substrate 是芯片的基础材料，buffer layer 是对芯片进行保护和 isolation 的层，active layer 是芯片的核心部分，负责发光。active layer 由多层薄的掺杂半导体材料制成。 LED 芯片的制造过程： LED 芯片的制造过程可以分为几个步骤：substrate preparation、epitaxy、 lithography、etching 和 packaging。substrate preparation 是对substrate进行清洁和处理的过程，epitaxy 是在substrate 上生长薄膜的过程，lithography 是对芯片进行图案化的过程，etching 是对芯片进行蚀刻的过程，packaging 是对芯片进行封装的过程。 LED 芯片的制造中可能出现的一些问题： 如果晶片清洁不够干净，蒸镀系统不正常，会导致蒸镀出来的金属层（指蚀刻后的电极）会有脱落，金属层外观变色，金泡等异常。同时，如果黄光作业中显影不完全及光罩有破洞，会在发光区产生残金残铝。此外，化学作用中牵涉到浓度、时间、数量及反应速率等参数，因此对晶粒电极外观会有一致性的问题产生。例如有些电极脚会变细或消失。 LED 芯片的应用： LED 芯片广泛应用于照明、显示、通信等领域。LED 照明具有节省能源、环保、寿命长等优点。LED 显示器具有高亮度、快速响应、低电压、小电流等优点。 LED 芯片的发展历史： LED 芯片的发展历史可以追溯到1965年，当时第一个 LED 芯片由 Nick Holonyak Jr. 发明。随后，LED 芯片的发展经历了多个阶段，包括 GaAsP、GaP、AlGaAs、GaAlInP、GaN 等材料的应用。现在，LED 芯片已经广泛应用于各种领域，并且仍在不断发展中。