LED光源論文

時間：2021-06-01 10:22:48 論文我要投稿

關于LED光源論文

　　在當今社會中，制造商總是在尋找那些更低能耗和更高效率的設備。

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　　來自IMS研究所的BarryYoung對此做了統計，預計2010年全球發光二極管（LED）的需求將增長61%，手機市場是很大的觸發因素。大面積的背光LED電視市場正在迅速擴大，LED也被廣泛應用于投影儀、手電筒、汽車尾燈和頭燈、普通照明等市場。

　　固態白光源可以通過混合紅光、綠光、藍光LED來實現，或者通過使用磷光材料將單色藍光或紫外LED轉換成寬光譜的白光。隨著LED產量的增加，LED制造商正在尋找可以優化劃片寬度、劃片速度與加工產量的新工藝進展。

　　新型LED激光剝離（LLO）和激光晶圓劃片設備給LED制造商提供了高性價比的工業工具，可以滿足日益增長的市場需求。高亮度垂直結構LED 通常情況下，藍光/綠光LED是由幾微米厚的氮化鎵（GaN）薄膜在藍寶石襯底上外延生長形成的。

　　一些LED的制造成本主要取決于藍寶石襯底本身的成本和劃片—裂片加工成本。對于傳統的LED倒裝橫向結構，藍寶石是不會被剝離的，因此，陰極和陽極都在同一側的氮化鎵外延層（epi）。 MQW =多量子阱。這種橫向結構對于高亮度LED有幾個缺點：材料內電流密度大、電流擁擠、可靠性較差、壽命較短；此外，通過藍寶石的光損很大。設計人員通過激光剝離（LLO）工藝可以實現垂直結構的LED，它克服了傳統的橫向結構的各種缺陷。垂直結構LED可以提供更大的電流，消除電流擁擠問題以及器件內的瓶頸問題，顯著提高LED的最大輸出光功率與最大效率。圖2.垂直結構的藍光LED垂直LED結構要求在加電極之前剝離掉藍寶石。準分子激光器已被證明是分離藍寶石與氮化鎵薄膜的.有效工具。

　　LED激光剝離技術大大減少了LED加工時間，降低了生產成本，使制造商在藍寶石晶圓上生長氮化鎵LED薄膜器件，并使薄膜器件與熱沉進行電互連。這個工藝使得氮化鎵薄膜可以獨立于支撐物，并且氮化鎵LED可以集成到任何基板上。激光剝離原理紫外激光剝離的基本原理是利用外延層材料與藍寶石材料對于紫外激光具有不同的吸收效率。藍寶石具有較高的帶隙能量（9.9eV），所以藍寶石對于248nm的氟化氪（KrF）準分子激光（5 eV輻射能量）是透明的，而氮化鎵（約3.3eV的帶隙能量）則會強烈吸收248nm激光的能量。

　　激光穿過藍寶石到達氮化鎵緩沖層，在氮化鎵與藍寶石的接觸面進行激光剝離。這將產生一個局部的爆炸沖擊波，使得在該處的氮化鎵與藍寶石分離。基于同樣的原理，193nm的氟化氬（ArF）準分子激光可以用于分離氮化鋁（AlN）與藍寶石。具有6.3 eV帶隙能量的氮化鋁可以吸收6.4 eV的ArF激光輻射，而9.9eV帶隙能量的藍寶石對

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