Εφαρμογή Μικροσκοπίου σε Στρατηγική Αναδυόμενη Βιομηχανία LED
1. Η ειδική εφαρμογή του οπτικού μικροσκοπίου Leica και του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου σάρωσης σε υλικό υποστρώματος LED ανάντη (υλικό ζαφείρι):
1. Εισαγωγή υλικού υποστρώματος ζαφείρι
Επειδή το ζαφείρι έχει καλή μόνωση, χαμηλή διηλεκτρική απώλεια, αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία και αντοχή στη διάβρωση. Καλή θερμική αγωγιμότητα, αρκετά υψηλή σε μηχανική αντοχή. Και μπορεί να υποστεί επεξεργασία σε επίπεδη επιφάνεια. Η ζώνη μετάδοσης του φωτός είναι φαρδιά. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται ευρέως σε πολλούς τομείς της βιομηχανίας, της εθνικής άμυνας και της επιστημονικής έρευνας. Ταυτόχρονα, είναι επίσης ένα καλό υλικό υποστρώματος για διόδους εκπομπής φωτός με μεγάλη γκάμα χρήσεων. Η προκύπτουσα δίοδος εκπομπής φωτός είναι το πιο πολλά υποσχόμενο υλικό υποστρώματος συσκευής εκπομπής φωτός ημιαγωγών για το υπόστρωμα υποστρώματος ζαφείρι στην οικογένεια διόδων εκπομπής φωτός υψηλής φωτεινότητας της επόμενης γενιάς πηγής φωτός φθορισμού. Επί του παρόντος, αυτές οι δίοδοι εκπομπής φωτός υψηλής φωτεινότητας έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στη διαφήμιση, τα φανάρια, τα φώτα οργάνων. και φώτα λειτουργίας και άλλα πεδία. Με την αυξανόμενη εφαρμογή διόδων εκπομπής φωτός υψηλής φωτεινότητας.
Το Sapphire (Sapphire) είναι ένας ενιαίος κρύσταλλος αλουμίνας, γνωστός και ως κορούνδιο. Το κρύσταλλο Sapphire έχει εξαιρετικές οπτικές ιδιότητες, μηχανικές ιδιότητες και χημική σταθερότητα, υψηλή αντοχή, υψηλή σκληρότητα και αντοχή στη διάβρωση και μπορεί να λειτουργήσει κάτω από σκληρές συνθήκες κοντά στους 2000 βαθμούς. Σύμφωνα με έρευνα, υπάρχουν μόνο τέσσερα είδη υλικών υποστρώματος που μπορούν να εφαρμοστούν σε LED επί του παρόντος (βλ. Πίνακα 1 παρακάτω). Ως σημαντικός τεχνικός κρύσταλλος, το ζαφείρι έχει αποτελέσει μια σχετικά μοντέρνα και ώριμη εφαρμογή στη βιομηχανία LED.
2. Εφαρμογή
Η μη φυσιολογική διπλή διάθλαση των κρυστάλλων ζαφείρι μπορεί να εντοπιστεί χρησιμοποιώντας το πολωτικό μικροσκόπιο της Leica. Κάτω από ορισμένες συνθήκες, με τη βοήθεια του κωνοσκοπικού φακού, το παρεμβολόγραμμα του κρυστάλλου μπορεί να παρατηρηθεί για τον προσδιορισμό της αξονικότητας του κρυστάλλου, το οποίο χρησιμοποιείται για να παρατηρήσει εάν η κατεύθυνση κάθε γκοφρέτας είναι ομοιόμορφη, ώστε να κριθεί εάν το υπόστρωμα είναι Καλό ή κακό.
2. Εφαρμογή του μικροσκοπίου Leica και του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου σάρωσης στην παραγωγή επιταξιακών πλακιδίων LED και τη διαδικασία παρασκευής τσιπ LED
1. Εισαγωγή της επιταξιακής γκοφρέτας LED
Η βασική αρχή της επιταξιακής ανάπτυξης γκοφρέτας LED είναι: σε ένα υπόστρωμα (κυρίως ζαφείρι, SiC, Si) που θερμαίνεται σε κατάλληλη θερμοκρασία, η αέρια ουσία InGaAlP μεταφέρεται στην επιφάνεια του υποστρώματος με ελεγχόμενο τρόπο και αναπτύσσεται ένα συγκεκριμένο μονοκρυσταλλικό φιλμ. . . Προς το παρόν, η τεχνολογία LED επιταξιακής ανάπτυξης γκοφρέτας υιοθετεί κυρίως τη μέθοδο εναπόθεσης μεταλλικών οργανικών χημικών ατμών (MOCVD)
2. Εισαγωγή τσιπ LED
Τα τσιπ LED, επίσης γνωστά ως τσιπ που εκπέμπουν φως LED, είναι τα βασικά στοιχεία των φώτων LED, τα οποία αναφέρονται στη διασταύρωση PN. Η κύρια λειτουργία του είναι να μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε φωτεινή ενέργεια και το κύριο υλικό του τσιπ είναι το μονοκρυσταλλικό πυρίτιο. Η γκοφρέτα ημιαγωγών αποτελείται από δύο μέρη, και ένα μέρος είναι ημιαγωγός τύπου P, και η οπή κατέχει ηγετική θέση σε αυτό, και το άλλο άκρο είναι ημιαγωγός τύπου Ν, και εδώ είναι κυρίως ηλεκτρόνιο. Αλλά όταν αυτά τα δύο είδη ημιαγωγών ζευγαρώνουν μεταξύ τους, απλώς σχηματίζουν μια διασταύρωση PN. Όταν το ηλεκτρικό ρεύμα ενεργεί σε αυτό το τσιπ με το χρόνο καλωδίου, το ηλεκτρόνιο θα ωθηθεί στην περιοχή P και στην περιοχή P, το ηλεκτρόνιο είναι με ανασυνδυασμό οπών, τότε θα στείλει ενέργεια με τη μορφή φωτονίου, την αρχή της φωταύγειας LED που είναι Εδώ είναι. Και το μήκος κύματος του φωτός, δηλαδή το χρώμα του φωτός, καθορίζεται από το υλικό που σχηματίζει την ένωση PN.
3. Εφαρμογή:
α) Χρησιμοποιώντας ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης για την ανίχνευση των πληροφοριών μορφολογίας διάβρωσης της εξάρθρωσης του κρυσταλλικού επιπέδου μετά την ανάπτυξη του επιταξιακού πλακιδίου.
Η έννοια που παρέχεται από τη μορφολογία της διάβρωσης της εξάρθρωσης του κρυσταλλικού επιπέδου: η διάβρωση εξάρθρωσης κάθε δείγματος έχει διαφορετικά σχήματα και καθορίζεται από τη σημειακή ομάδα του κρυστάλλου και τη δομή του κρυστάλλου. Ο ρόλος του χημικού χαρακτικού είναι να καταστρέφει τους δεσμούς αλληλεπίδρασης μεταξύ μορίων και ατόμων μέσα στον κρύσταλλο. Αυτά με μικρότερους δεσμούς καταστρέφονται πρώτα, σχηματίζοντας έτσι σημεία διάβρωσης συγκεκριμένου σχήματος. Επομένως, η καλή απεικόνιση και η τέλεια παρουσίαση των λεπτομερειών των σημείων διάβρωσης μπορεί να αντικατοπτρίζει πλήρως την ποιότητα της ανάπτυξης κρυστάλλων.
Η βελτίωση της ποιότητας του επιταξιακού πλέγματος και η μείωση των ελαττωμάτων του υλικού είναι οι προϋποθέσεις για την παραγωγή συσκευών LED υψηλής απόδοσης και αξιοπιστίας, διαφορετικά είναι δύσκολο να αντισταθμιστεί με άλλα μέσα. Η επίδραση της κρυσταλλικής ποιότητας των επιταξιακών υλικών LED στην αξιοπιστία της συσκευής διευκρινίζεται. Μέσω του ποιοτικού ελέγχου των επιταξιακών υλικών, αναμένεται να μειωθεί η πυκνότητα ελαττώματος των υλικών, να βελτιωθεί η κρυσταλλική ποιότητα των επιταξιακών στρωμάτων και να βελτιωθεί αποτελεσματικά η αξιοπιστία των συσκευών LED.
β) Επιθεώρηση τσιπ πριν από τη συσκευασία: Ελέγξτε την επιφάνεια του υλικού με ένα οπτικό μικροσκόπιο για να προσδιορίσετε εάν υπάρχει μηχανική βλάβη και τρύπημα, εάν το μέγεθος του τσιπ και το μέγεθος του ηλεκτροδίου πληρούν τις απαιτήσεις της διαδικασίας και εάν το σχέδιο ηλεκτροδίου είναι πλήρες.
γ) Πάχος οξείδωσης τσιπ LED: οι τεχνικές ανίχνευσης περιλαμβάνουν σύγκριση χρωμάτων, μέτρηση άκρων, παρεμβολές, ελλειψόμετρο, μετρητή πλάτους με χαραγμένη βελόνα και ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης.
δ) Μέτρηση του βάθους σύνδεσης του πλακιδίου τσιπ: η ανίχνευση πάχους του βάθους σύνδεσης PN του πλακιδίου τσιπ LED από το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης
ε) Η εφαρμογή της ηλεκτρονικής μικροσκοπίας σάρωσης στην έρευνα της τεχνολογίας τραχύτητας επιφανειών στη διαδικασία χάραξης των τσιπ LED: η τεχνολογία τραχύτητας επιφάνειας λύνει το πρόβλημα της συνολικής ανάκλασης του φωτός με γωνία πρόσπτωσης μεγαλύτερη από την κρίσιμη γωνία, επειδή ο δείκτης διάθλασης του ημιαγωγού υλικά (μέσος όρος 3,5) είναι μεγαλύτερη από αυτή του αέρα. Η απώλεια που προκλήθηκε από την έξοδο. Η εκπομπή φωτός στην τραχύ επιφάνεια είναι πολύ τυχαία και απαιτείται μεγάλος αριθμός πειραμάτων για τη μελέτη της επίδρασης της τραχύτητας και της κλίμακας τραχύτητας στον ρυθμό εκπομπής φωτός. Όταν το φως εισέρχεται στον αέρα με χαμηλό δείκτη διάθλασης από το GaP, το υλικό του στρώματος παραθύρου LED με υψηλό δείκτη διάθλασης, θα συμβεί ολική ανάκλαση και θα χαθεί μεγάλη ποσότητα εξερχόμενου φωτός. Η μέθοδος τραχύτητας επιφάνειας μπορεί να καταστείλει την ολική ανάκλαση και να βελτιώσει την απόδοση εξαγωγής φωτός. Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης μπορεί να παρατηρήσει άμεσα τη δομή της επιφάνειας του δείγματος μετά την τραχύτητα της επιφάνειας και να συγκρίνει την τραχύτητα της επιφάνειας πριν και μετά την τραχύτητα. Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης έχει μεγάλο βάθος πεδίου και η εικόνα είναι γεμάτη τρισδιάστατη. Μπορεί να παρατηρήσει την τρισδιάστατη νησιωτική δομή στην τραχιά επιφάνεια.
