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2023-10-31

[編輯:TNeditor]/LEDinside 整理

日前,澳洲公司Silanna UV使用Veeco GEN200 MBE工具在藍寶石基板上生產150毫米GaN外延片,並製造出10000多個功能器件,封裝後這些紫外LED在峰值效率下可產生1.7 mW 的輸出功率,使用壽命長達數千小時。
 
Silanna 的高級裝置整合工程師Jordan Nichols 表示:"Veeco GEN200 平台是一個雙腔系統,因此我們有能力滿足當前的需求。」他透露,公司的外延設施是專門為隨著需求增長而擴大產能而建造的。
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為了形成LED的外延結構,Silanna的工程師先沉積400nm厚的氮化鋁緩衝層,接著是四個不同的超晶格,最後是p 型氮化鎵層(見圖)。用於重組區域的超晶格厚約80 nm,具有36 個週期,層寬可根據目標波長進行調整,目標波長可從229 nm到240 nm不等。
 
同時使用短週期超晶格作為主動區的優點是其帶狀結構可促進橫向電發射,從而提高光提取效率。與用於遠紫外線LED的傳統量子阱區相比,這種形式的主動區還能降低摻雜劑電離能,進而降低電阻率。
 
Silanna 採用標準的光刻和金屬化工藝用其外延片生產LED。透過乾蝕刻形成網格後、鈦/鋁觸點沉積形成電觸點。在添加標準鈍化層後,該公司的工程師可使用積分球在晶圓級進行光電測量。
 
以20 mA電流驅動的10000多個LED的電致發光光譜晶圓級圖被記錄下來。這些元件的發光波長約為233 nm,晶片中間100 mm處元件的峰值波長標準偏差僅0.16 nm,平均光功率為0.2 W。
 
Silanna 將外延片上1 毫米乘1 毫米的裝置切割成小塊,將基底減薄至275毫米並拋光,然後將裸片倒裝到氮化鋁陶瓷封裝上,生產出了封裝型LED。這些裝置在50 mA電流下的峰值壁插效率為0.55%。將電流增加至1 A時,輸出功率攀升至17.4 mW,據稱這是在藍寶石上生長的遠紫外線LED的最高輻射通量。
 
以20 mA驅動的80個封裝元件進行的壽命測試表明,壽命為2800小時,這是基於輻射通量減少到其初始值的70% 所需的時間。
 
Silanna UV 表示,雖然MOCVD 是生產遠紫外線LED最常用的生長方法,但MBE也能大量、高產出地生產這些裝置。