LED通用照明進入到規模性爆發的關鍵時期,進一步提高LED的發光效率和降低LED的制備成本仍然非常重要。目前,在外延方法、能量轉換效率、熱能管理、生產設備和工藝過程控制方面,LED仍有大幅提升空間。材料與裝備技術對于LED性價比的提升至關重要,也是LED照明市場獲得發展的關鍵推動力。
在今年一年一度的半導體照明國際盛會--第十三屆中國國際半導體照明論壇(SSLCHINA2016)期間。在 “材料與裝備技術分會”聚攏了該領域一大批國際專家和企業家,暢談產業核心材料及重大裝備新進展,聚焦國產化裝備及材料新進展。分會主持由中科院半導體研究所研究員、中科院半導體照明研發中心副主任王軍喜和佐治亞理工大學教授Russell Dupuis共同擔任。
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會上,來自德國愛思強股份有限公司Jens Voigt,介紹了在干蝕刻圖案藍寶石襯底(DPSS)上使用31x4”規格的Aixtron AIX R6 MOCVD設備大規模生產InGaN基藍光LED。
Jens Voigt介紹該系統在連續運行的模式下操作,首先對波長、光輸出功率(LOP)和靜電放電(ESD)量進行檢測,確保LED運行和生產的穩定性之后,再開始對噴頭進行清洗。相比以前運行后清洗噴頭的操作模式,現在的吞吐量可提升超過10%。
在量子阱生長期間,波長產量高度依賴于溫度的重現性。愛思強已經采用LayTec和TEQualizer功能的內部TTC,開發了一個動態的多區域頂部溫度控制。TEQualizer功能基于400nm測溫開環晶片表面的溫度控制,使用Laytec的Inside P400。結合晶圓和運行對比,優化晶片載體可提高溫度穩定性,我們表示晶片均勻S = 1.1nm,晶片對比均勻S = 1.1nm,運行對比再現性s< 1nm,從而使得在6 nm bins時總晶片面積波長產量>90%。
羅布的穩定性證明在3%的窗口內沒有明顯的運行對比趨勢。此外,SIMS和TXRF測量確認無遺留雜質以及新雜質的引入。
Jens Voigt表示,以ESD最佳產量為目標,通過在緩沖層設計實驗,確定絕對緩沖層的生長溫度窗口,特別是依據Inside P400讀數,考慮缺陷相關的形態和相關實驗。通過這種方法我們已經證明了在連續運行模式下ESD率>90%,可用于批量生產InGaN藍光LED。