Primjena mikroskopa u strateškoj LED industriji u nastajanju
1. Specifična primjena Leica optičkog mikroskopa i skenirajućeg elektronskog mikroskopa u LED uzvodnom materijalu supstrata (safir materijal):
1. Uvođenje materijala safirne podloge
Budući da safir ima dobru izolaciju, niske dielektrične gubitke, otpornost na visoke temperature i otpornost na koroziju. Dobra toplotna provodljivost, dovoljno visoka mehanička čvrstoća. I može se obraditi u ravnu površinu. Opseg prenosa svetlosti je širok. Zbog toga se široko koristi u mnogim oblastima industrije, nacionalne odbrane i naučnih istraživanja. U isto vrijeme, to je i dobar materijal za podlogu za diode koje emituju svjetlost sa širokim spektrom primjena. Rezultirajuća dioda koja emituje svjetlost je najperspektivniji materijal supstrata za poluvodički uređaj koji emituje svjetlost za supstrat safirnog supstrata u porodici dioda visoke svjetline fluorescentnog izvora svjetla sljedeće generacije. Trenutno se ove diode koje emituju velike svjetlosti naširoko koriste u reklamiranju, semaforima, svjetlima instrumenata; i radna svetla i druga polja. Sa sve većom primjenom dioda koje emituju svjetlost visoke svjetline.
Safir (safir) je monokristal glinice, takođe poznat kao korund. Safirni kristal ima izvrsna optička svojstva, mehanička svojstva i hemijsku stabilnost, visoku čvrstoću, visoku tvrdoću i otpornost na eroziju i može raditi u teškim uvjetima blizu 2000 stepeni. Prema istraživanju, postoje samo četiri vrste materijala supstrata koji se trenutno mogu primijeniti na LED diode (vidi tabelu 1 ispod). Kao važan tehnički kristal, safir je formirao relativno modernu i zrelu primjenu u LED industriji.
2. Aplikacija
Abnormalni dvolom safirnih kristala može se identificirati korištenjem Leica polarizacionog mikroskopa. Pod određenim okolnostima, uz pomoć konoskopskog sočiva, može se posmatrati interferogram kristala kako bi se odredila aksijalnost kristala, koji se koristi da se posmatra da li je pravac svake pločice ujednačen, kako bi se procenilo da li je supstrat dobro ili loše.
2. Primjena Leica mikroskopa i skenirajućeg elektronskog mikroskopa u proizvodnji LED epitaksijalnih pločica i procesu pripreme LED čipova
1. Uvođenje LED Epitaxial Wafer
Osnovni princip rasta LED epitaksijalne pločice je: na podlozi (uglavnom safir, SiC, Si) zagrijanoj na odgovarajuću temperaturu, plinovita tvar InGaAlP se kontrolirano transportuje do površine supstrata i uzgaja se specifičan monokristalni film. . . Trenutno, tehnologija rasta LED epitaksijalne pločice uglavnom usvaja metodu taloženja metalnih organskih hemijskih para (MOCVD)
2. Uvođenje LED čipa
LED čipovi, takođe poznati kao LED čipovi koji emituju svetlost, su osnovne komponente LED svetla, što se odnosi na PN spoj. Njegova glavna funkcija je pretvaranje električne energije u svjetlosnu energiju, a glavni materijal čipa je monokristalni silicijum. Poluprovodnička pločica je sastavljena od dva dijela, a dio je poluvodič P-tipa, i rupa zauzima vodeću poziciju u njoj, a drugi kraj je poluvodič N-tipa, a ovdje je uglavnom elektron. Ali kada se ove dvije vrste poluvodiča spoje zajedno, između njih samo formiraju PN spoj. Kada električna struja djeluje na ovaj čip po vremenu žice, elektron će biti gurnut u P okrug, au P okrugu, elektron je sa rekombinacijom rupa, tada će poslati energiju u obliku fotona, princip LED luminiscencije koji je Evo ga. A talasnu dužinu svetlosti, odnosno boju svetlosti, određuje materijal koji formira PN spoj.
3. Aplikacija:
a) Korištenje skenirajućeg elektronskog mikroskopa za otkrivanje informacija o morfologiji dislokacijske korozije na ravni kristala nakon rasta epitaksijalne pločice;
Značenje koje daje morfologija dislokacijske korozije na ravni kristala: korozija dislokacije svakog uzorka ima različite oblike i određena je tačkastom grupom kristala i strukturom kristala. Uloga hemijskog jetkača je da uništi međusobne veze između molekula i atoma unutar kristala. One sa manjim vezama se prvo uništavaju i tako nastaju mrlje korozije određenog oblika. Stoga, dobra slika i savršena prezentacija detalja mrlja korozije mogu u potpunosti odražavati kvalitet rasta kristala.
Poboljšanje kvaliteta epitaksijalne rešetke i smanjenje nedostataka materijala su preduvjeti za proizvodnju LED uređaja visokih performansi i visoke pouzdanosti, inače je teško to nadoknaditi drugim sredstvima. Pojašnjen je uticaj kvaliteta kristala LED epitaksijalnih materijala na pouzdanost uređaja. Kroz kontrolu kvaliteta epitaksijalnih materijala, očekuje se smanjenje gustine defekta materijala, poboljšanje kristalnog kvaliteta epitaksijalnih slojeva i efektivno poboljšanje pouzdanosti LED uređaja.
b) Pregled čipova prije pakiranja: Provjerite površinu materijala optičkim mikroskopom kako biste utvrdili da li ima mehaničkih oštećenja i udubljenja, da li veličina čipa i veličina elektrode ispunjavaju zahtjeve procesa i da li je uzorak elektrode potpun.
c) Debljina oksidacije LED čipa: tehnike detekcije uključuju poređenje boja, brojanje ivica, interferenciju, elipsometar, mjerač amplitude ugravirane igle i skenirajući elektronski mikroskop;
d) Mjerenje dubine spajanja pločice čipa: detekcija debljine dubine PN spoja pločice LED čipa pomoću skenirajućeg elektronskog mikroskopa
e) Primena skenirajuće elektronske mikroskopije u istraživanju tehnologije hrapavosti površine u procesu jetkanja LED čipova: tehnologija hrapavosti površine rešava problem ukupne refleksije svetlosti sa upadnim uglom većim od kritičnog jer je indeks loma poluprovodnika materijala (prosjek 3,5) veći je od zraka. Gubitak uzrokovan izlaskom. Emisija svjetlosti na hrapavoj površini je vrlo nasumična i potreban je veliki broj eksperimenata kako bi se proučavao utjecaj hrapavosti i skale hrapavosti na brzinu emisije svjetlosti. Kada svjetlost uđe u zrak s niskim indeksom prelamanja iz GaP-a, materijal sloja LED prozora s visokim indeksom prelamanja, doći će do totalne refleksije i velika količina izlazne svjetlosti će se izgubiti. Metoda hrapavosti površine može potisnuti totalnu refleksiju i poboljšati efikasnost ekstrakcije svjetlosti. Skenirajući elektronski mikroskop može direktno promatrati površinsku strukturu uzorka nakon hrapavosti površine i uporediti hrapavost površine prije i nakon hrapavosti. Skenirajući elektronski mikroskop ima veliku dubinu polja, a slika je puna trodimenzionalnosti. Može posmatrati trodimenzionalnu strukturu ostrva na hrapavoj površini.
