關於LED光源論文

關於LED光源論文

　　在當今社會中，製造商總是在尋找那些更低能耗和更高效率的裝置。

　　來自IMS研究所的BarryYoung對此做了統計，預計2010年全球發光二極體（LED）的需求將增長61%，手機市場是很大的觸發因素。大面積的背光LED電視市場正在迅速擴大，LED也被廣泛應用於投影儀、手電筒、汽車尾燈和頭燈、普通照明等市場。

　　固態白光源可以透過混合紅光、綠光、藍光LED來實現，或者透過使用磷光材料將單色藍光或紫外LED轉換成寬光譜的白光。 隨著LED產量的增加，LED製造商正在尋找可以最佳化劃片寬度、劃片速度與加工產量的新工藝進展。

　　新型LED鐳射剝離（LLO）和鐳射晶圓劃片裝置給LED製造商提供了高性價比的工業工具，可以滿足日益增長的市場需求。高亮度垂直結構LED 通常情況下，藍光/綠光LED是由幾微米厚的氮化鎵（GaN）薄膜在藍寶石襯底上外延生長形成的。

　　一些LED的製造成本主要取決於藍寶石襯底本身的成本和劃片—裂片加工成本。對於傳統的LED倒裝橫向結構，藍寶石是不會被剝離的，因此，陰極和陽極都在同一側的氮化鎵外延層（epi）。 MQW =多量子阱。 這種橫向結構對於高亮度LED有幾個缺點：材料內電流密度大、電流擁擠、可靠性較差、壽命較短；此外，透過藍寶石的光損很大。 設計人員透過鐳射剝離（LLO）工藝可以實現垂直結構的LED，它克服了傳統的橫向結構的各種缺陷。垂直結構LED可以提供更大的電流，消除電流擁擠問題以及器件內的瓶頸問題，顯著提高LED的最大輸出光功率與最大效率。 圖2.垂直結構的藍光LED垂直LED結構要求在加電極之前剝離掉藍寶石。準分子鐳射器已被證明是分離藍寶石與氮化鎵薄膜的.有效工具。

　　LED鐳射剝離技術大大減少了LED加工時間，降低了生產成本，使製造商在藍寶石晶圓上生長氮化鎵LED薄膜器件，並使薄膜器件與熱沉進行電互連。這個工藝使得氮化鎵薄膜可以獨立於支撐物，並且氮化鎵LED可以整合到任何基板上。鐳射剝離原理 紫外鐳射剝離的基本原理是利用外延層材料與藍寶石材料對於紫外鐳射具有不同的吸收效率。藍寶石具有較高的帶隙能量（9.9eV），所以藍寶石對於248nm的氟化氪（KrF）準分子鐳射（5 eV輻射能量）是透明的，而氮化鎵（約3.3eV的帶隙能量）則會強烈吸收248nm鐳射的能量。

　　鐳射穿過藍寶石到達氮化鎵緩衝層，在氮化鎵與藍寶石的接觸面進行鐳射剝離。這將產生一個區域性的爆炸衝擊波，使得在該處的氮化鎵與藍寶石分離。基於同樣的原理，193nm的氟化氬（ArF）準分子鐳射可以用於分離氮化鋁（AlN）與藍寶石。具有6.3 eV帶隙能量的氮化鋁可以吸收6.4 eV的ArF鐳射輻射，而9.9eV帶隙能量的藍寶石對