UV-LED-Empfänger

VeTek Semiconductor ist ein auf UV-LED-Suszeptoren spezialisierter Hersteller, verfügt über langjährige Forschungs-, Entwicklungs- und Produktionserfahrung im Bereich LED-EPI-Suszeptoren und wurde von vielen Kunden in der Branche anerkannt.

Bei LEDs, d. h. Halbleiter-Leuchtdioden, besteht die physikalische Natur ihrer Lumineszenz darin, dass nach der Aktivierung des Halbleiter-pn-Übergangs unter dem Antrieb des elektrischen Potentials Elektronen und Löcher im Halbleitermaterial kombiniert werden, um Photonen zu erzeugen Halbleiterlumineszenz erreichen. Daher ist die Epitaxie-Technologie eine der Grundlagen und der Kern von LEDs und zugleich der entscheidende Faktor für die elektrischen und optischen Eigenschaften von LEDs.

Unter Epitaxie (EPI)-Technologie versteht man das Wachstum eines Einkristallmaterials auf einem Einkristallsubstrat mit der gleichen Gitteranordnung wie das Substrat. Grundprinzip: Auf einem auf die entsprechende Temperatur erhitzten Substrat (hauptsächlich Saphirsubstrat, SiC-Substrat und Si-Substrat) werden die gasförmigen Stoffe Indium (In), Gallium (Ga), Aluminium (Al), Phosphor (P) kontrolliert an die Oberfläche gebracht des Substrats, um einen spezifischen Einkristallfilm wachsen zu lassen. Derzeit verwendet die Wachstumstechnologie von LED-Epitaxieplatten hauptsächlich die Methode MOCVD (chemische meteorologische Abscheidung organischer Metalle).

LED-Epitaxie-Substratmaterial

1. Rote und gelbe LED:

GaP und GaAs sind häufig verwendete Substrate für rote und gelbe LEDs. GaP-Substrate werden im Flüssigphasenepitaxieverfahren (LPE) verwendet, was zu einem breiten Wellenlängenbereich von 565–700 nm führt. Bei der Gasphasenepitaxie (VPE)-Methode werden GaAsP-Epitaxieschichten aufgewachsen, was Wellenlängen zwischen 630 und 650 nm ergibt. Bei der Verwendung von MOCVD werden typischerweise GaAs-Substrate für das Wachstum epitaktischer AlInGaP-Strukturen verwendet. 

Dies trägt dazu bei, die Lichtabsorptionsnachteile von GaAs-Substraten zu überwinden, führt jedoch zu einer Gitterfehlanpassung, die Pufferschichten für das Wachstum von InGaP- und AlGaInP-Strukturen erfordert.

VeTek Semiconductor bietet LED-EPI-Suszeptor mit SiC-Beschichtung und TaC-Beschichtung:

VEECO LED EPI-Empfänger TaC-Beschichtung, die im LED-EPI-Suszeptor verwendet wird

2. blaue und grüne LED:

 ● GaN-Substrat: GaN-Einkristall ist das ideale Substrat für das GaN-Wachstum und verbessert die Kristallqualität, Chip-Lebensdauer, Lichtausbeute und Stromdichte. Allerdings schränkt seine schwierige Zubereitung seine Anwendung ein.

Saphirsubstrat: Saphir (Al2O3) ist das häufigste Substrat für das GaN-Wachstum und bietet eine gute chemische Stabilität und keine Absorption von sichtbarem Licht. Beim Hochstrombetrieb von Leistungschips besteht jedoch die Herausforderung, dass die Wärmeleitfähigkeit unzureichend ist.

● SiC-Substrat: SiC ist ein weiteres Substrat für das GaN-Wachstum und liegt beim Marktanteil an zweiter Stelle. Es bietet eine gute chemische Stabilität, elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit und keine Absorption von sichtbarem Licht. Allerdings ist es im Vergleich zu Saphir teurer und von geringerer Qualität. SiC ist für UV-LEDs unter 380 nm nicht geeignet. Die hervorragende elektrische und thermische Leitfähigkeit von SiC macht ein Flip-Chip-Bonden zur Wärmeableitung bei Leistungs-GaN-LEDs auf Saphirsubstraten überflüssig. Die obere und untere Elektrodenstruktur dient der Wärmeableitung in Leistungs-GaN-LED-Geräten.

LED-Epitaxie-Empfänger MOCVD-Suszeptor mit TaC-Beschichtung

3. Deep UV LED EPI:

Bei der LED-Epitaxie im tiefen Ultraviolett (DUV), der LED-Epitaxie im tiefen UV oder der DUV-LED-Epitaxie gehören zu den häufig verwendeten chemischen Materialien als Substrate Aluminiumnitrid (AlN), Siliziumkarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN). Diese Materialien verfügen über eine gute Wärmeleitfähigkeit, elektrische Isolierung und Kristallqualität, wodurch sie für DUV-LED-Anwendungen in Hochleistungs- und Hochtemperaturumgebungen geeignet sind. Die Wahl des Substratmaterials hängt von Faktoren wie Anwendungsanforderungen, Herstellungsprozessen und Kostenüberlegungen ab.

SiC-beschichteter Deep-UV-LED-Suszeptor TaC-beschichteter Deep-UV-LED-Suszeptor