LED发光原理与显示屏的制造

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,LED,工,工,艺,艺,简,简,介,介,1,LED,LED的芯片结构,LED的发光原理,LED的工艺流程,2,LED,的,的,内,内,部,部,是,是,什,什,么,么,？,？,3,1.LED,芯,芯,片,片,N,型,型,氮,氮,化,化,物,物,半,半,导,导,体,体,层,层,P,型,型,氮,氮,化,化,物,物,半,半,导,导,体,体,层,层,发,光,光,层,层,发,光,光,层,层,透,明,明,电,电,极,极,透,明,明,电,电,极,极,P,侧,侧,电,电,极,极,板,板,P,侧,侧,电,电,极,极,板,板,N,侧,侧,电,电,极,极,板,板,N,侧,侧,电,电,极,极,板,板,V,电,电,极,极LED,芯,芯,片,片,L,电,电,极,极LED,芯,芯,片,片,4,LED,是,是,如,如,何,何,发,发,光,光,的,的,？,？,5,2.LED,发,发,光,光,原,原,理,理,E,F,V,D,形,成,成,结,结,空,间,间,电,电,荷,荷,区,区,p,型,型,n,型,型,自,由,由,电,电,子,子,空,穴,穴,E,F,V,D,-,V,形,成,成,结,结,空,间,间,电,电,荷,荷,区,区,p型,n型,自由电子,空穴,正向电压,+,光、热,导带,禁带,价带,V,D,：扩散电位,未施加外电,压,压的平衡状,态,态,施加p型为,正,正、n型为,负,负的电压后,发光层,6,参考文献：,LED照,明,明设计与应,用,用作者：(日)LED照明推进,协,协会|译者:李农/,杨,杨燕,为什么LED会发不同,颜,颜色的光？,7,LED发光,波,波长取决于,什,什么因素,发光波长取,决,决于,禁带宽度：,=1240/Eg(nm),可见光的,波,波长范,围：380nm-800,nm，对,应,应的禁带,宽度约3.31.6eV,通过形成,混,混晶可,以实现发,光,光波长,的连续变,化,化。,8,参考文献,：,：Introduction toNitrideSemiconductor BlueLasers and LightEmitting Diodes,混晶的发,光,光波长,9,用不同颜,色,色及数目LED加,荧,荧光粉所,做,做成的白,光,光LED,的,的优点及,缺,缺点,10,LED,发光管是,怎,怎样“练,”,”成的,Sapphire,蓝,蓝宝石,11,LED生,产,产流程图,基板（衬,底,底,）,磊晶制程,磊晶片,清洗,蒸镀,光刻作业,化学刻蚀,熔合,研磨,切割,单晶炉、,切,切片机,磨片机、,抛,抛光机,外延炉（MOCVD）,清洗机、,烘,烘箱,蒸镀机/,电,电子枪,烘烤 上,光,光阻,照相曝光,显,显影,刻蚀机,减薄机,清洗机,切割机、,清,清洗机、,甩,甩干机,测试,探針测试,台,台,颗粒度检,测,测仪,封裝,12,MOCVD外延,蓝宝石,缓冲层,N-GaN,p-GaN,MQW,MOCVD是金属,有,有机化合,物,物化学气,相,相淀积(Metal-organic Chemical VaporDePosition),的,的英文缩,写,写,MOCVD技术具,有,有下列优,点,点:,(l)适,用,用范围广,泛,泛，几乎,可,可以生长,所,所有化合,物,物及合金,半,半导体;,(2)非,常,常适合于,生,生长各种,异,异质结构,材,材料;,(3)可,以,以生长超,薄,薄外延层,，,，并能获,得,得很陡的,界,界面过渡;,(4)生,长,长易于控,制,制;,(5)可,以,以生长纯,度,度很高的,材,材料;,(6)外,延,延层大面,积,积均匀性,良,良好;,(7)可,以,以进行大,规,规模生产,。,。,13,清洗,有机物,金属离子,清洗：通,过,过有机溶,剂,剂的溶解,作,作用，结,合,合超声波,清,清洗技术,去,去除硅片,表,表面的有,机,机杂质和,金,金属离子,。,。,主要溶剂,有,有：H,2,SO,4,溶液、H,2,O,2,溶液、氢,氟,氟酸溶液,、,、盐酸、NH,4,OH等,14,n区光刻,正性光刻,胶,胶,光刻掩膜板,紫外线,显影,光刻的目,的,的就是在,芯,芯片或金,属,属薄膜上,刻,刻蚀出与,掩,掩模板完,全,全对应的,集,集合图形,，,，从而实,现,现选择性,扩,扩散和金,属,属薄膜不,限,限的目的,。,。,1、光刻,胶,胶：正胶,和,和负胶,2、曝光,：,：光学曝,光,光就可分,为,为接触式,、,、接近式,、,、投影式,、,、直接分,步,步重,复触式，,此,此外，还,有,有电子束,曝,曝光和X,射,射线曝光,等,等。,3、显影,：,：湿法去,胶,胶，非金,属,属用浓硫,酸,酸去胶，,金,金属用有,机,机溶剂去,胶,胶。,干法去胶,，,，等离子,去,去胶和紫,外,外光分解,去,去胶。,15,刻蚀,光刻胶,刻蚀技术,湿法,干法,化学刻蚀,电解刻蚀,离子束溅,射,射刻蚀（,物,物理作用,）,）,等离子体,刻,刻蚀（化,学,学作用）,反应离子,刻,刻蚀（物,理,理化学作,用,用）,16,去胶,强氧化剂或等离子体,光刻胶,湿法去,胶,胶：非,金,干法去胶：等离子去胶和紫外光分解去胶。,17,P区透,明,明导电,层,层,氧化铟,锡,锡,氧化铟,锡,锡(ITO)主要,的,的特性,是,是其电,学,学传导,和,和光学,透,透明的,组,组合。,氧化铟,锡,锡薄膜,最,最通常,是,是用电,子,子束蒸,发,发、物,理,理气相,沉,沉积、,或,或者一,些,些溅射,沉,沉积技,术,术的方,法,法沉积,到,到表面,。,。,光刻胶,刻蚀,去胶,18,N电极,光,光刻,光刻胶,19,N电极,蒸,蒸发,金属分,子,子,欧姆接,触,触电极,的,的方法,主,主要有:,(1),液,液体金,属,属法;,(2),烧,烧渗合,金,金法;,(3),化,化学镀,镍,镍法;,(4),喷,喷涂法;,(5),物,物理蒸,发,发法。,剥离,20,N退火,N,2,退火,将,将工件,加,加热到,适,适当温,度,度，根,据,据材料,和,和工件,尺,尺寸采,用,用不同,的,的保温,时,时间，,然,然后进,行,行缓慢,冷,冷却(,冷,冷却速,度,度很慢)，目,的,的是使,材,材料内,部,部组织,达,达到或,接,接近平,衡,衡状态,，,，获得,良,良好的,工,工艺性,能,能和使,用,用性能,。,。,21,P压焊,点,点光刻,P压焊,点,点的制,作,作,P压焊点蒸,发,发,P压焊点剥,离,离,22,钝化层沉积,为了使芯片,的,的有效寿命,趋,趋于体寿命,，,，我们要尽,量,量减少表面,寿,寿命的影响,，,，为此我们,使,使用表面钝,化,化的方法，,通,通常的钝化,方,方法有热处,理,理，化学钝,化,化以及硅片,表,表面电荷沉,积,积等方法。,23,钝化层光刻,24,钝化层刻蚀,25,钝化层去胶,26,检验,27,减薄,28,划片,29,裂片,30,划片,裂片,工,工作流程图,划片前晶片,背,背面,划片后背面,划片后,侧,视,视图,裂片后,侧,视,视图,31,测试分检,32,LED:Whatsinside?,电极,LED芯片,透明环氧树,脂,脂圆顶,金线,有反射碗,的阴极杆,设计,生长加工封装检测,封装好的LED,LED的组,成,成部分,工艺流程:,33,问题：,我们研究LED的突破,口,口和关键点,在,在哪儿？,34,发展阶段,年份,发展进程,发光效率,（lm/w）,应用领域,指,示,应,用,1962,GaAsP红光LED（样品）,30,2005,InGaAlPGaAs、InGaNSiC彩色LED,50,2007-2009,功率级白光LED,100,35,我的几点设,想,想：,1.MQW,（,（多重量子,阱,阱）掺磁性,纳,纳米粒子杂,质,质提高,发光效率。,掺入磁性纳,米,米粒子会怎,样,样？,36,2.大功率,白,白光LED,的,的发光面积,扩,扩大。,37,3.LED,显,显示屏的制,造,造。,三星公司出,品,品的40英,寸,寸OLED,电,电视原型机,是否可以小,型,型化？,38,能否将三基,色,色LED小,型,型化并,将其集成到,一,一块衬底上,？,？,39,总结,一是做小,尺,尺寸小,二是做大,功,功率大,三是做快,散,散热快,四是做低,成,成本低,五是独立,集,集成,40,参考,文,文献,1、,LED,照,照明,设,设计,与,与应,用,用,作,作者,：,：,(日)LED,照,照明,推,推进,协,协会|译,者,者:,李,李农/,杨,杨燕,。,。,2、,IntroductiontoNitrideSemiconductorBlueLasersandLightEmittingDiodes,。,。,3、,半,导,导体,器,器件,工,工艺,原,原理,黄,汉,汉尧,等,等,编,编。,4、,半,导,导体,器,器件,原,原理,傅,傅兴,华,华,编,编。,