LED-ները լուսավորում են մեր աշխարհը, և յուրաքանչյուր բարձր արդյունավետությամբ LED-ի հիմքում ընկած էէպիտաքսիալ վաֆլի— կարևորագույն բաղադրիչ, որը սահմանում է դրա պայծառությունը, գույնը և արդյունավետությունը: Էպիտաքսիալ աճի գիտությունը տիրապետելով՝ արտադրողները բացահայտում են էներգախնայող և ծախսարդյունավետ լուսավորության լուծումների նոր հնարավորություններ:
1. Ավելի խելացի աճի տեխնիկաներ՝ ավելի մեծ արդյունավետության համար
Այսօրվա ստանդարտ երկփուլ աճի գործընթացը, չնայած արդյունավետ է, սահմանափակում է մասշտաբայնությունը: Առևտրային ռեակտորների մեծ մասը մեկ խմբաքանակում աճեցնում է ընդամենը վեց թիթեղ: Արդյունաբերությունը անցնում է հետևյալին.
- Բարձր հզորության ռեակտորներորոնք մշակում են ավելի շատ թիթեղներ, կրճատելով ծախսերը և մեծացնելով թողունակությունը։
- Բարձր ավտոմատացված մեկ վաֆլիով մեքենաներգերազանց հետևողականության և կրկնելիության համար։
2. HVPE. Բարձրորակ հիմքերի արագ ուղի
Հիդրիդային գոլորշու փուլային էպիտաքսիան (HVPE) արագորեն արտադրում է հաստ GaN շերտեր՝ ավելի քիչ թերություններով, որոնք կատարյալ են որպես հիմքեր այլ աճեցման մեթոդների համար: Այս ինքնուրույն կանգնած GaN թաղանթները կարող են մրցակցել նույնիսկ մեծածավալ GaN չիպերի հետ: Խնդրի լուծումն այն է, որ հաստությունը դժվար է վերահսկել, և քիմիական նյութերը կարող են ժամանակի ընթացքում քայքայել սարքավորումները:
3. Կողմնային աճ. Ավելի հարթ բյուրեղներ, ավելի լավ լույս
Զգուշորեն նախշելով թիթեղները դիմակներով և պատուհաններով՝ արտադրողները ուղղորդում են GaN-ի աճը ոչ միայն վերև, այլև կողքից: Այս «կողային էպիտաքսիան» լրացնում է բացերը ավելի քիչ թերություններով՝ ստեղծելով ավելի անթերի բյուրեղային կառուցվածք բարձր արդյունավետության LED-ների համար:
4. Պենդեո-Էպիտաքսիա. բյուրեղներին լողալու հնարավորություն տալը
Ահա մի հետաքրքիր բան. ինժեներները GaN են աճեցնում բարձր սյուների վրա, ապա թողնում, որ այն «կամուրջ» անցնի դատարկ տարածության վրայով: Այս լողացող աճը վերացնում է անհամապատասխան նյութերի պատճառով առաջացած լարվածության մեծ մասը՝ առաջացնելով ավելի ամուր և մաքուր բյուրեղային շերտեր:
5. Ուլտրամանուշակագույն սպեկտրի պայծառացում
Նոր նյութերը LED լույսը ավելի խորը մղում են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման տիրույթ: Ինչո՞ւ է սա կարևոր: Ուլտրամանուշակագույն լույսը կարող է ակտիվացնել առաջադեմ ֆոսֆորները շատ ավելի բարձր արդյունավետությամբ, քան ավանդական տարբերակները, բացելով դուռը նոր սերնդի սպիտակ LED-ների համար, որոնք և՛ ավելի պայծառ են, և՛ ավելի էներգաարդյունավետ:
6. Բազմաքվանտային հորատանցքային չիպեր. Գունավորում ներսից
Սպիտակ լույս ստանալու համար տարբեր լուսադիոդներ համատեղելու փոխարեն, ինչո՞ւ չաճեցնել այն ամբողջությամբ մեկում: Բազմաքվանտային հորատանցքի (MQW) չիպերը հենց դա են անում՝ ներկառուցելով տարբեր ալիքի երկարություններ արձակող շերտեր, որոնք լույսը խառնում են անմիջապես չիպի մեջ: Այն արդյունավետ է, կոմպակտ և էլեգանտ, չնայած դժվար է արտադրել:
7. Լույսի վերամշակում ֆոտոնիկայի միջոցով
Սումիտոմոն և Բոստոնի համալսարանը ցույց են տվել, որ կապույտ լուսադիոդների վրա ZnSe և AlInGaP նման նյութերի շերտավորումը կարող է «վերամշակել» ֆոտոնները՝ այն վերածելով լիարժեք սպիտակ սպեկտրի: Այս խելացի շերտավորման տեխնիկան արտացոլում է նյութագիտության և ֆոտոնիկայի հետաքրքիր միաձուլումը ժամանակակից լուսադիոդների նախագծման մեջ:
Ինչպես են պատրաստվում LED էպիտաքսիալ վաֆլիները
Հիմքից մինչև չիպ, ահա պարզեցված ճանապարհորդություն.
- Աճի փուլ՝Հիմք → Նախագծում → Բուֆեր → N-GaN → MQW → P-GaN → Տաքացում → Ստուգում
- Արտադրության փուլ՝Քողարկում → Լիտոգրաֆիա → Փորագրություն → N/P էլեկտրոդներ → Կտրատում → Տեսակավորում
Այս մանրակրկիտ գործընթացը ապահովում է, որ յուրաքանչյուր LED չիպ ապահովի այնպիսի արդյունավետություն, որի վրա կարող եք հույս դնել՝ անկախ նրանից՝ լուսավորում է ձեր էկրանը, թե քաղաքը։
Հրապարակման ժամանակը. Հուլիս-08-2025