Mikroskopa pielietojums stratēģiski jaunās nozares LED
1. Leica optiskā mikroskopa un skenējošā elektronu mikroskopa īpašais pielietojums LED augšpuses substrāta materiālā (safīra materiālā):
1. Safīra substrāta materiāla ieviešana
Tā kā safīram ir laba izolācija, zemi dielektriskie zudumi, augsta temperatūras izturība un izturība pret koroziju. Laba siltumvadītspēja, pietiekami augsta mehāniskā izturība. Un to var apstrādāt līdzenai virsmai. Gaismas caurlaidības josla ir plaša. Tāpēc to plaši izmanto daudzās rūpniecības, valsts aizsardzības un zinātniskās pētniecības jomās. Tajā pašā laikā tas ir arī labs substrāta materiāls gaismas diodēm ar plašu pielietojumu. Iegūtā gaismas diode ir visdaudzsološākais pusvadītāju gaismu izstarojošās ierīces substrāta materiāls safīra substrāta substrātam nākamās paaudzes fluorescējošās gaismas avota augstas spilgtuma gaismas diožu saimē. Šobrīd šīs augstas spilgtuma gaismas diodes ir plaši izmantotas reklāmā, luksoforos, instrumentu gaismās; un darbības gaismas un citi lauki. Pieaugot augsta spilgtuma gaismas diožu izmantošanai.
Safīrs (Sapphire) ir alumīnija oksīda monokristāls, kas pazīstams arī kā korunds. Safīra kristālam ir lieliskas optiskās īpašības, mehāniskās īpašības un ķīmiskā stabilitāte, augsta izturība, augsta cietība un izturība pret eroziju, un tas var darboties skarbos apstākļos, kas ir tuvu 2000 grādiem. Saskaņā ar pētījumiem pašlaik ir tikai četru veidu substrāta materiāli, ko var izmantot gaismas diodēm (sk. 1. tabulu zemāk). Kā nozīmīgs tehniskais kristāls safīrs ir izveidojis salīdzinoši modernu un nobriedušu pielietojumu LED nozarē.
2. Pieteikums
Safīra kristālu neparasto divkāršo lūzumu var noteikt, izmantojot Leica polarizējošo mikroskopu. Noteiktos apstākļos ar konoskopiskās lēcas palīdzību var novērot kristāla interferogrammu, lai noteiktu kristāla aksialitāti, ko izmanto, lai novērotu, vai katras vafeles virziens ir vienmērīgs, lai spriestu, vai substrāts ir labs vai slikts.
2. Leica mikroskopa un skenējošā elektronu mikroskopa pielietojums LED epitaksiālo vafeļu ražošanā un LED mikroshēmu sagatavošanas procesā
1. LED Epitaxial Wafer ieviešana
LED epitaksiālās plātnes augšanas pamatprincips ir: uz substrāta (galvenokārt safīra, SiC, Si), kas uzkarsēta līdz atbilstošai temperatūrai, gāzveida viela InGaAlP tiek kontrolēti transportēta uz substrāta virsmu un tiek izaudzēta specifiska monokristāla plēve. . . Pašlaik LED epitaksiālās vafeļu augšanas tehnoloģija galvenokārt izmanto metāla organisko ķīmisko tvaiku pārklāšanas metodi (MOCVD)
2. LED mikroshēmas ieviešana
LED mikroshēmas, kas pazīstamas arī kā LED gaismu izstarojošās mikroshēmas, ir LED apgaismojuma galvenās sastāvdaļas, kas attiecas uz PN savienojumu. Tās galvenā funkcija ir pārveidot elektrisko enerģiju gaismas enerģijā, un mikroshēmas galvenais materiāls ir monokristālisks silīcijs. Pusvadītāju plāksne sastāv no divām daļām, un daļa ir P veida pusvadītājs, un caurums tajā ieņem vadošo pozīciju, bet otrs gals ir N tipa pusvadītājs, un šeit galvenokārt ir elektrons. Bet laiks, kad šie divu veidu pusvadītāji savienojas kopā, starp tiem vienkārši veido PN savienojumu. Kad elektriskā strāva iedarbosies uz šo mikroshēmu ar stieples laiku, elektrons tiks virzīts uz P apgabalu, un P rajonā elektrons ir ar caurumu rekombināciju, tad sūtīs enerģiju fotona formā, LED luminiscences princips, kas šeit ir. Un gaismas viļņa garumu, ti, gaismas krāsu, nosaka materiāls, kas veido PN savienojumu.
3. Pieteikums:
a) Izmantojot skenējošu elektronu mikroskopu, lai noteiktu kristāla plaknes dislokācijas korozijas morfoloģijas informāciju pēc epitaksiālās plātnes augšanas;
Kristāla plaknes dislokācijas korozijas morfoloģijas sniegtā nozīme: katra parauga dislokācijas korozijai ir dažādas formas un to nosaka kristāla punktu grupa un kristāla struktūra. Ķīmiskā kodinātāja uzdevums ir iznīcināt mijiedarbības saites starp molekulām un atomiem kristāla iekšpusē. Tie, kuriem ir mazākas saites, vispirms tiek iznīcināti, veidojot noteiktas formas korozijas plankumus. Tāpēc laba attēlveidošana un perfekta korozijas plankumu detaļu prezentācija var pilnībā atspoguļot kristāla augšanas kvalitāti.
Epitaksiālā režģa kvalitātes uzlabošana un materiālu defektu samazināšana ir priekšnoteikums augstas veiktspējas un augstas uzticamības LED ierīču ražošanai, pretējā gadījumā to ir grūti kompensēt ar citiem līdzekļiem. Tiek noskaidrota LED epitaksiālo materiālu kristāla kvalitātes ietekme uz ierīces uzticamību. Izmantojot epitaksiālo materiālu kvalitātes kontroli, ir paredzēts samazināt materiālu defektu blīvumu, uzlabot epitaksiālo slāņu kristāla kvalitāti un efektīvi uzlabot LED ierīču uzticamību.
b) Mikroshēmu pārbaude pirms iesaiņošanas: pārbaudiet materiāla virsmu ar optisko mikroskopu, lai noteiktu, vai nav mehānisku bojājumu un iedobumu, vai mikroshēmas izmērs un elektroda izmērs atbilst procesa prasībām un vai elektroda zīmējums ir pilnīgs.
c) LED mikroshēmas oksidācijas biezums: noteikšanas metodes ietver krāsu salīdzināšanu, malu skaitīšanu, traucējumus, elipsometru, iegravētās adatas amplitūdas mērītāju un skenējošu elektronu mikroskopu;
d) mikroshēmas plāksnītes savienojuma dziļuma mērīšana: LED mikroshēmas plāksnītes PN savienojuma dziļuma biezuma noteikšana ar skenējošo elektronu mikroskopu
e) Skenējošās elektronu mikroskopijas pielietojums virsmas raupjuma tehnoloģijas izpētē LED mikroshēmu kodināšanas procesā: virsmas raupjuma tehnoloģija atrisina gaismas kopējās atstarošanas problēmu ar krītošā leņķa leņķi, kas ir lielāks par kritisko leņķi, jo pusvadītāja refrakcijas indekss. materiāliem (vidēji 3,5) ir lielāks nekā gaisam. Zaudējums, ko radījis izeja. Gaismas emisija uz raupjas virsmas ir ļoti nejauša, un ir nepieciešams liels skaits eksperimentu, lai izpētītu raupjuma un raupjuma skalas ietekmi uz gaismas emisijas ātrumu. Gaismā nokļūstot gaismai ar zemu laušanas koeficientu no GaP, LED loga slāņa materiālam ar augstu laušanas koeficientu radīsies pilnīga atstarošana un tiks zaudēts liels daudzums izejošās gaismas. Virsmas raupjuma metode var nomākt kopējo atstarošanu un uzlabot gaismas ekstrakcijas efektivitāti. Skenējošais elektronu mikroskops var tieši novērot parauga virsmas struktūru pēc virsmas raupjuma un salīdzināt virsmas raupjumu pirms un pēc raupjuma. Skenējošajam elektronu mikroskopam ir liels lauka dziļums, un attēls ir pilns ar trīsdimensiju. Tas var novērot trīsdimensiju salas struktūru uz raupjas virsmas.
