戀夜直播app官方正版下载_戀夜直播高品质美女在线视频互动社区_戀夜直播官方版

閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
固體激光器

準分子激光剝離系統(tǒng)在高亮LED生產(chǎn)中的應用

星之球激光 來源:激光網(wǎng)2011-12-08 我要評論(0 )   

在過去的十年中,GaN基底的高 亮度 白光LED 以其良好的性價比越來越引起人們的關(guān)注。各個廠商競相研發(fā)新的 LED 結(jié)構(gòu)形式來提高其發(fā) 光效 率,以此增加 LED芯片 的發(fā)光度...

在過去的十年中,GaN基底的高亮度白光LED以其良好的性價比越來越引起人們的關(guān)注。各個廠商競相研發(fā)新的LED結(jié)構(gòu)形式來提高其發(fā)光效率,以此增加LED芯片的發(fā)光度,從而降低LED芯片的單位發(fā)光成本。這些技術(shù)的發(fā)展以及高亮LED芯片自身的特點,極大地增加了全固態(tài)照明的應用范圍,其在自動化照明、背光顯示技術(shù)以及傳統(tǒng)照明方面顯示了蓬勃發(fā)展的局面。荷蘭的A44高速公路已經(jīng)成為世界上第一條采用LED照明的高速公路。

  基底剝離的垂直結(jié)構(gòu)實現(xiàn)更高亮度輸出

  傳統(tǒng)方式采用兩種方法設計LED芯片,即平面結(jié)構(gòu)和垂直結(jié)構(gòu)。芯片結(jié)構(gòu)的選擇很大程度上依賴于材料的特性。

  藍寶石晶體由于其低廉的成本以及良好的晶格匹配度而被廣泛用于GaN發(fā)光材料的襯底生長。但是,藍寶石同時是一種優(yōu)異的絕緣材料,因此,對于P結(jié)和N結(jié)的接觸電極,只能放置在LED芯片的正面同一側(cè),如圖2中左圖所示。如果采用導電材料(如銅、硅或碳化硅)來代替藍寶石襯底,就可以采用正面和背面同時接觸的垂直結(jié)構(gòu)。

  但是這樣做也存在一定的困難。藍寶石內(nèi)在的優(yōu)異特征能夠促進LED發(fā)光材料的完美生長,藍寶石對于生長LED芯片最佳襯底材料不可或缺。因此,要實現(xiàn)垂直結(jié)構(gòu),就要在生長完后再去剝離藍寶石基底。

  垂直結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于有效擴大了發(fā)光多重量子井的有效面積,從而避免了從P結(jié)到N結(jié)的電流瓶頸效應。更為重要的是,垂直結(jié)構(gòu)對于基底的散熱有著巨大優(yōu)勢。

 采用激光剝離系統(tǒng)剝離藍寶石基底

  垂直結(jié)構(gòu)的制備如圖3所示,首先在藍寶石基底上外延生長出GaN發(fā)光層,然后在P結(jié)層一側(cè)粘合上一層熱傳導良好的轉(zhuǎn)移襯底,該襯底要求具有良好的導電性和散熱性,通常采用硅或是特殊的合金;然后再采用激光剝離技術(shù)將藍寶石襯底從芯片上剝離。

  由于GaN發(fā)光層通常只有幾個微米厚,采用化學刻蝕或機械研磨的手段來剝離藍寶石襯底,很容易損傷到GaN發(fā)光層,這不利于垂直結(jié)構(gòu)的制備。相比之下,激光剝離技術(shù)是一種非接觸式技術(shù),它可以實現(xiàn)選擇性剝離襯底而不會對發(fā)光層材料造成損傷。

  在激光剝離過程中,LED芯片直接受到高能量密度的紫外激光脈沖的照射,由于藍寶石基底帶隙很高,相對于248nm激光而言是透明的,所以激光脈沖會透過藍寶石基底打到GaN層,而GaN和藍寶石的連接層處(約2nm)會強烈吸收紫外激光能量,在激光能量密度為800~900J/cm2時,接觸層的局部區(qū)域溫度可以達到大約1000℃,導致連接層的材料產(chǎn)生氣化,從而使藍寶石襯底與GaN芯片安全分離。

  248nm激光剝離工藝

  激光剝離采用高能量的248nm脈沖準分子激光器,根據(jù)脈沖激光方形光斑大小,將整個芯片分成若干個區(qū)域,每個區(qū)域采用單脈沖照射,通過電機平臺的移動,逐個掃描實現(xiàn)整個芯片的基底剝離。方形光斑的邊緣重疊部分可以設置在芯片單元之間的通道上,從而可以忽略其副作用。對于激光剝離系統(tǒng)而言,為了能夠精確地控制剝離進程,達到良好的剝離效果,要求激光器必須具有良好的脈沖能量穩(wěn)定性,其能量波動要控制在1%(RMS)左右。

  激光剝離需要激光能量密度大于800mJ/cm2,而大尺寸的LED芯片通常其單個的芯片單元都在幾個平方毫米大小,這就意味著剝離使用的準分子激光器需要提供的單脈沖能量通常在500mJ以上。這對于采用獨立設計的準分子激光器而言是比較容易實現(xiàn)的,如美國相干公司的LEAP系列準分子激光器(如圖4)。通常這類激光器提供的脈沖能量很高,可以實行單個脈沖同時剝離多個芯片單元。

  激光剝離工藝中一個最為關(guān)鍵的問題在于準分子激光器提供的激光脈沖光斑的均勻性。準分子激光器本身具有較大的發(fā)光截面以及較低的光束相干性,因此適于采用高性能的紫外光學元件進行整形。采用柱狀透鏡組制備的光束整形鏡,將激光光束沿光軸方向進行勻化,再加上準分子激光器本身光束的相干性比較低,因此整形效果非常好。通過激光整形后,可以實現(xiàn)能量分布均勻、光斑邊緣清晰的大尺寸激光光斑,非常適合用于高效快捷的激光剝離工藝。采用這種光源,對于6英寸的晶元,可以實現(xiàn)50片/小時的剝離速度。同時這種高功率的準分子激光器除了氣瓶的更換外,基本不需要任何維護,更換氣瓶也只需要幾分鐘的時間。因此,低廉的維護成本以及極小的故障時間,是準分子激光器相對于其他固態(tài)激光器而言最大的優(yōu)勢。

 

轉(zhuǎn)載請注明出處。

暫無關(guān)鍵詞
免責聲明

① 凡本網(wǎng)未注明其他出處的作品,版權(quán)均屬于激光制造網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。獲本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應在授權(quán)范圍內(nèi)使 用,并注明"來源:激光制造網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)責任。
② 凡本網(wǎng)注明其他來源的作品及圖片,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點和對其真實性負責,版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán)請聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個人認為本網(wǎng)內(nèi)容可能涉嫌侵犯其合法權(quán)益,請及時向本網(wǎng)提出書面權(quán)利通知,并提供身份證明、權(quán)屬證明、具體鏈接(URL)及詳細侵權(quán)情況證明。本網(wǎng)在收到上述法律文件后,將會依法盡快移除相關(guān)涉嫌侵權(quán)的內(nèi)容。

網(wǎng)友點評
0相關(guān)評論
精彩導讀