Mikroskoopin sovellus strategisen kehittyvän teollisuuden LEDissä
1. Leica optisen mikroskoopin ja pyyhkäisyelektronimikroskoopin erityinen sovellus LED-substraattimateriaalissa (safiirimateriaali):
1. Safiirisubstraattimateriaalin käyttöönotto
Koska safiirilla on hyvä eristys, alhainen dielektrinen häviö, korkea lämpötilankesto ja korroosionkestävyys. Hyvä lämmönjohtavuus, riittävän korkea mekaaninen lujuus. Ja voidaan työstää tasaiseksi pinnaksi. Valonläpäisyalue on leveä. Siksi sitä käytetään laajasti monilla teollisuuden, maanpuolustuksen ja tieteellisen tutkimuksen aloilla. Samalla se on myös hyvä substraattimateriaali valodiodeille monenlaisiin käyttötarkoituksiin. Tuloksena oleva valodiodi on lupaavin puolijohdevaloa emittoivan laitteen substraattimateriaali safiirisubstraattisubstraatille seuraavan sukupolven fluoresoivan valonlähteen korkean kirkkauden valodiodiperheessä. Tällä hetkellä näitä korkean kirkkauden valodiodeja on käytetty laajalti mainonnassa, liikennevaloissa, instrumenttivaloissa; ja käyttövalot ja muut kentät. Korkean kirkkauden valodiodien käytön lisääntyessä.
Safiiri (Sapphire) on yksittäinen alumiinioksidikide, joka tunnetaan myös nimellä korundi. Safiirikiteellä on erinomaiset optiset ominaisuudet, mekaaniset ominaisuudet ja kemiallinen stabiilius, korkea lujuus, korkea kovuus ja eroosionkestävyys, ja se voi toimia ankarissa olosuhteissa lähellä 2000 astetta. Tutkimusten mukaan tällä hetkellä on olemassa vain neljänlaisia substraattimateriaaleja, joita voidaan käyttää LEDeihin (katso taulukko 1 alla). Tärkeänä teknisenä kristallina safiiri on muodostanut suhteellisen muodikkaan ja kypsän sovelluksen LED-teollisuudessa.
2. Sovellus
Safiirikiteiden epänormaali kahtaistaitteisuus voidaan tunnistaa Leican polarisoivalla mikroskoopilla. Tietyissä olosuhteissa konoskooppisen linssin avulla voidaan tarkkailla kiteen interferogrammia kiteen aksiaalisuuden määrittämiseksi, jota käytetään tarkkailemaan, onko kunkin kiekon suunta yhtenäinen, jotta voidaan arvioida, onko substraatti hyvä vai huono.
2. Leica-mikroskoopin ja pyyhkäisyelektronimikroskoopin käyttö LED-epitaksiaalisten kiekkojen valmistuksessa ja LED-sirujen valmistusprosessissa
1. LED Epitaxial Waferin esittely
LED-epitaksiaalisten kiekkojen kasvun perusperiaate on: sopivaan lämpötilaan lämmitetyllä substraatilla (pääasiassa safiiri, SiC, Si) kaasumainen aine InGaAlP kuljetetaan substraatin pinnalle hallitusti ja kasvatetaan tietty yksikidekalvo. . . Tällä hetkellä LED-epitaksiaalisessa kiekkojen kasvuteknologiassa käytetään pääasiassa metallin orgaanista kemiallista höyrypinnoitusmenetelmää (MOCVD)
2. LED-sirun käyttöönotto
LED-sirut, jotka tunnetaan myös nimellä LED-valoa lähettävät sirut, ovat LED-valojen ydinkomponentteja, mikä viittaa PN-liittimeen. Sen päätehtävänä on muuntaa sähköenergiaa valoenergiaksi, ja sirun päämateriaali on monokiteinen pii. Puolijohdekiekko koostuu kahdesta osasta, ja osa on P-tyyppinen puolijohde, ja reikä on siinä johtavassa asemassa, ja toinen pää on N-tyypin puolijohde, ja tässä on pääasiassa elektroneja. Mutta aika nämä kaksi puolijohdetyyppiä pariutuvat yhteen, muodostaen vain PN-liitoksen. Kun sähkövirta vaikuttaa tähän siruun langan ajan, elektroni työnnetään P-alueelle, ja P-alueella elektroni on rekombinaatiolla, sitten lähettää energiaa fotonin muodossa, LED-luminesenssin periaate, että tässä se on. Ja valon aallonpituus eli valon väri määräytyy PN-liitoksen muodostavan materiaalin mukaan.
3. Sovellus:
a) Pyyhkäisyelektronimikroskoopin käyttö kidetason dislokaatiokorroosiomorfologiatietojen havaitsemiseksi epitaksiaalisen kiekon kasvun jälkeen;
Kidetason dislokaatiokorroosiomorfologian tarjoama merkitys: kunkin näytteen dislokaatiokorroosiolla on eri muotoja ja sen määrää kiteen pisteryhmä ja kiteen rakenne. Kemiallisen syövyttimen tehtävänä on tuhota kiteen sisällä olevien molekyylien ja atomien väliset vuorovaikutussidokset. Pienemmät sidokset tuhoutuvat ensin, jolloin muodostuu tietyn muotoisia korroosiopilkkuja. Siksi hyvä kuvantaminen ja korroosiopisteiden yksityiskohtien täydellinen esitys voivat heijastaa täysin kiteen kasvun laatua.
Epitaksiaalisen hilan laadun parantaminen ja materiaalivirheiden vähentäminen ovat edellytyksiä tehokkaiden ja erittäin luotettavien LED-laitteiden valmistamiselle, muuten sitä on vaikea korjata muilla keinoin. LED-epitaksiaalisten materiaalien kidelaadun vaikutusta laitteen luotettavuuteen selvitetään. Epitaksiaalisten materiaalien laadunvalvonnan avulla sen odotetaan vähentävän materiaalien virhetiheyttä, parantavan epitaksiaalisten kerrosten kidelaatua ja parantavan tehokkaasti LED-laitteiden luotettavuutta.
b) Sirujen tarkastus ennen pakkaamista: Tarkista materiaalin pinta optisella mikroskoopilla selvittääksesi, onko siinä mekaanisia vaurioita ja pistesyöpymiä, täyttävätkö sirun koko ja elektrodin koko prosessin vaatimukset ja onko elektrodikuvio täydellinen.
c) LED-sirun hapettumispaksuus: havaitsemistekniikoita ovat värivertailu, reunojen laskenta, häiriö, ellipsometri, kaiverrettu neulaamplitudimittari ja pyyhkäisyelektronimikroskooppi;
d) Sirukiekon liitossyvyyden mittaus: LED-sirukiekon PN-liitossyvyyden paksuuden tunnistus pyyhkäisyelektronimikroskoopilla
e) Pyyhkäisyelektronimikroskoopin käyttö pinnan karhennustekniikan tutkimuksessa LED-sirujen syövytysprosessissa: pinnan karhennustekniikka ratkaisee valon kokonaisheijastusongelman, jonka tulokulma on suurempi kuin kriittinen kulma, koska puolijohteen taitekerroin materiaalit (keskiarvo 3,5) on suurempi kuin ilma. Poistumisen aiheuttama menetys. Valon emissio karhennetulle pinnalle on hyvin satunnaista, ja tarvitaan useita kokeita, jotta voidaan tutkia karheuden ja karheusasteikon vaikutusta valon emissionopeuteen. Kun valoa pääsee ilmaan alhaisella taitekertoimella GaP:sta, korkean taitekertoimen omaavan LED-ikkunakerroksen materiaalista syntyy kokonaisheijastus ja suuri määrä ulos tulevaa valoa menetetään. Pinnan karhennusmenetelmä voi estää kokonaisheijastuksen ja parantaa valonpoistotehokkuutta. Pyyhkäisyelektronimikroskoopilla voidaan suoraan tarkkailla näytteen pintarakennetta pinnan karhentamisen jälkeen ja verrata pinnan karheutta ennen ja jälkeen karhennusta. Pyyhkäisyelektronimikroskoopilla on suuri syväterävyys, ja kuva on täynnä kolmiulotteisuutta. Se voi havaita kolmiulotteisen saarirakenteen karhennetulla pinnalla.
