Aplicació del microscopi a la indústria emergent estratègica LED
1. L'aplicació específica del microscopi òptic Leica i el microscopi electrònic d'escaneig en material de substrat LED aigües amunt (material de safir):
1. Introducció de material de substrat de safir
Com que el safir té un bon aïllament, baixa pèrdua dielèctrica, resistència a altes temperatures i resistència a la corrosió. Bona conductivitat tèrmica, prou alta en resistència mecànica. I es pot processar en una superfície plana. La banda de transmissió de la llum és àmplia. Per tant, s'utilitza àmpliament en molts camps de la indústria, la defensa nacional i la investigació científica. Al mateix temps, també és un bon material de substrat per a díodes emissors de llum amb una àmplia gamma d'usos. El díode emissor de llum resultant és el material de substrat del dispositiu emissor de llum semiconductor més prometedor per al substrat de substrat de safir a la família de díodes emissors de llum d'alta brillantor de la font de llum fluorescent de nova generació. Actualment, aquests díodes emissors de llum d'alta brillantor s'han utilitzat àmpliament en publicitat, semàfors, llums d'instruments; i llums de funcionament i altres camps. Amb l'aplicació creixent de díodes emissors de llum d'alta brillantor.
El safir (Safir) és un sol cristall d'alúmina, també conegut com a corindó. El cristall de safir té excel·lents propietats òptiques, propietats mecàniques i estabilitat química, alta resistència, alta duresa i resistència a l'erosió, i pot treballar en condicions dures properes als 2000 graus. Segons la investigació, actualment només hi ha quatre tipus de materials de substrat que es poden aplicar als LED (vegeu la taula 1 a continuació). Com a cristall tècnic important, el safir ha format una aplicació relativament de moda i madura a la indústria LED.
2. Aplicació
La birrefringència anormal dels cristalls de safir es pot identificar mitjançant el microscopi polaritzador de Leica. En determinades circumstàncies, amb l'ajuda de la lent conoscòpica, es pot observar l'interferograma del cristall per determinar l'axialitat del cristall, que s'utilitza per observar si la direcció de cada hòstia és uniforme, per tal de jutjar si el substrat és bo o dolent.
2. Aplicació del microscopi Leica i el microscopi electrònic d'escaneig en la producció de hòsties epitaxials LED i el procés de preparació de xips LED
1. Introducció del LED Epitaxial Wafer
El principi bàsic del creixement de l'hòstia epitaxial LED és: en un substrat (principalment safir, SiC, Si) escalfat a una temperatura adequada, la substància gasosa InGaAlP es transporta a la superfície del substrat de manera controlada i es cultiva una pel·lícula de cristall individual específica. . . Actualment, la tecnologia de creixement d'hòsties epitaxials LED adopta principalment el mètode de deposició de vapor químic orgànic metàl·lic (MOCVD)
2. Introducció del xip LED
Els xips LED, també coneguts com a xips LED emissors de llum, són els components bàsics de les llums LED, que es refereixen a la unió PN. La seva funció principal és convertir l'energia elèctrica en energia lluminosa, i el material principal del xip és silici monocristal·lí. La hòstia de semiconductors està formada per dues parts i una part és un semiconductor de tipus P, i el forat ocupa una posició principal en ell, i l'altre extrem és un semiconductor de tipus N, i aquí principalment és l'electró. Però el temps que aquests dos tipus de semiconductors s'acoblen, entre ells, només formen una unió PN. Quan el corrent elèctric actua sobre aquest xip per temps de cable, l'electró serà empès al districte P, i al districte P, l'electró està amb recombinació de forats, llavors enviarà energia amb forma de fotó, el principi de luminescència LED que aquí està. I la longitud d'ona de la llum, és a dir, el color de la llum, estarà determinada pel material que forma la unió PN.
3. Aplicació:
a) Utilitzant un microscopi electrònic d'escaneig per detectar la informació de la morfologia de la corrosió de la luxació del pla cristal·lí després del creixement de l'hòstia epitaxial;
El significat que proporciona la morfologia de la corrosió per dislocació del pla cristal·lí: la corrosió per dislocació de cada mostra té diferents formes i està determinada pel grup de punts del cristall i l'estructura del cristall. El paper del gravador químic és destruir els enllaços d'interacció entre les molècules i els àtoms dins del cristall. Els que tenen enllaços més petits es destrueixen primer, formant així taques de corrosió d'una forma específica. Per tant, una bona imatge i la presentació perfecta dels detalls de les taques de corrosió poden reflectir plenament la qualitat del creixement del cristall.
Millorar la qualitat de la gelosia epitaxial i reduir els defectes del material són els requisits previs per produir dispositius LED d'alt rendiment i alta fiabilitat, en cas contrari, és difícil compensar-ho amb altres mitjans. S'aclareix la influència de la qualitat del cristall dels materials epitaxials LED en la fiabilitat del dispositiu. Mitjançant el control de qualitat dels materials epitaxials, s'espera reduir la densitat de defectes dels materials, millorar la qualitat del cristall de les capes epitaxials i millorar eficaçment la fiabilitat dels dispositius LED.
b) Inspecció del xip abans de l'embalatge: comproveu la superfície del material amb un microscopi òptic per determinar si hi ha danys mecànics i picades, si la mida del xip i la mida de l'elèctrode compleixen els requisits del procés i si el patró d'elèctrode està complet.
c) Gruix d'oxidació del xip LED: les tècniques de detecció inclouen comparació de colors, recompte de vores, interferències, el·lipsòmetre, mesurador d'amplitud d'agulla gravada i microscopi electrònic d'escaneig;
d) Mesura de la profunditat d'unió de l'hòstia de xip: la detecció de gruix de la profunditat d'unió PN de l'hòstia de xip LED mitjançant el microscopi electrònic d'escaneig
e) L'aplicació de la microscòpia electrònica d'escaneig en la investigació de la tecnologia de rugositat superficial en el procés de gravat de xips LED: la tecnologia de rugositat superficial resol el problema de la reflexió total de la llum amb un angle d'incidència superior a l'angle crític perquè l'índex de refracció del semiconductor materials (mitjana 3,5) és més gran que la de l'aire. La pèrdua provocada per la sortida. L'emissió de llum a la superfície rugosa és molt aleatòria i es necessiten un gran nombre d'experiments per estudiar la influència de l'escala de rugositat i rugositat en la taxa d'emissió de llum. Quan la llum entra a l'aire amb un baix índex de refracció de GaP, el material de la capa de la finestra LED amb un alt índex de refracció es produirà una reflexió total i es perdrà una gran quantitat de llum que surt. El mètode de rugositat superficial pot suprimir la reflexió total i millorar l'eficiència d'extracció de la llum. El microscopi electrònic d'escaneig pot observar directament l'estructura superficial de la mostra després de la rugositat de la superfície i comparar la rugositat de la superfície abans i després de la rugositat. El microscopi electrònic d'escaneig té una gran profunditat de camp i la imatge està plena de tridimensionalitat. Pot observar l'estructura tridimensional de l'illa a la superfície rugosa.
