LED આપણા વિશ્વને પ્રકાશિત કરે છે, અને દરેક ઉચ્ચ-પ્રદર્શન LED ના હૃદયમાં રહેલું છેએપિટેક્સિયલ વેફર—એક મહત્વપૂર્ણ ઘટક જે તેની તેજસ્વીતા, રંગ અને કાર્યક્ષમતાને વ્યાખ્યાયિત કરે છે. એપિટેક્સિયલ વૃદ્ધિના વિજ્ઞાનમાં નિપુણતા મેળવીને, ઉત્પાદકો ઊર્જા-બચત અને ખર્ચ-અસરકારક લાઇટિંગ સોલ્યુશન્સ માટે નવી શક્યતાઓ ખોલી રહ્યા છે.
૧. વધુ કાર્યક્ષમતા માટે સ્માર્ટર ગ્રોથ તકનીકો
આજની પ્રમાણભૂત બે-પગલાની વૃદ્ધિ પ્રક્રિયા, અસરકારક હોવા છતાં, સ્કેલેબિલિટીને મર્યાદિત કરે છે. મોટાભાગના વાણિજ્યિક રિએક્ટર પ્રતિ બેચ માત્ર છ વેફર ઉગાડે છે. ઉદ્યોગ આ તરફ આગળ વધી રહ્યો છે:
- ઉચ્ચ-ક્ષમતાવાળા રિએક્ટરજે વધુ વેફરનું સંચાલન કરે છે, ખર્ચ ઘટાડે છે અને થ્રુપુટ વધારે છે.
- ઉચ્ચ સ્વચાલિત સિંગલ-વેફર મશીનોશ્રેષ્ઠ સુસંગતતા અને પુનરાવર્તિતતા માટે.
2. HVPE: ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા સબસ્ટ્રેટ્સનો ઝડપી માર્ગ
હાઇડ્રાઇડ વેપર ફેઝ એપિટાક્સી (HVPE) ઝડપથી ઓછા ખામીઓ સાથે જાડા GaN સ્તરો ઉત્પન્ન કરે છે, જે અન્ય વૃદ્ધિ પદ્ધતિઓ માટે સબસ્ટ્રેટ તરીકે યોગ્ય છે. આ ફ્રીસ્ટેન્ડિંગ GaN ફિલ્મો બલ્ક GaN ચિપ્સને પણ ટક્કર આપી શકે છે. કેચ? જાડાઈને નિયંત્રિત કરવી મુશ્કેલ છે, અને રસાયણો સમય જતાં સાધનોને બગાડી શકે છે.
૩. બાજુની વૃદ્ધિ: સરળ સ્ફટિકો, વધુ સારો પ્રકાશ
માસ્ક અને બારીઓ સાથે વેફરને કાળજીપૂર્વક પેટર્ન કરીને, ઉત્પાદકો GaN ને ફક્ત ઉપરની તરફ જ નહીં, પણ બાજુ તરફ પણ વધવા માટે માર્ગદર્શન આપે છે. આ "લેટરલ એપિટાક્સી" ઓછી ખામીઓ સાથે ખાલી જગ્યાઓ ભરે છે, ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતાવાળા LED માટે વધુ દોષરહિત સ્ફટિક માળખું બનાવે છે.
4. પેન્ડિઓ-એપિટાક્સી: સ્ફટિકોને તરતા રહેવા દેવા
અહીં કંઈક રસપ્રદ છે: ઇજનેરો ઊંચા સ્તંભો પર GaN ઉગાડે છે અને પછી તેને ખાલી જગ્યા પર "પુલ" કરવા દે છે. આ તરતી વૃદ્ધિ મેળ ન ખાતી સામગ્રીને કારણે થતા મોટાભાગના તાણને દૂર કરે છે, જેનાથી સ્ફટિક સ્તરો વધુ મજબૂત અને શુદ્ધ બને છે.
5. યુવી સ્પેક્ટ્રમને તેજસ્વી બનાવવું
નવી સામગ્રીઓ LED લાઇટને UV રેન્જમાં વધુ ઊંડે સુધી ધકેલી રહી છે. આ શા માટે મહત્વનું છે? UV લાઇટ પરંપરાગત વિકલ્પો કરતાં ઘણી ઊંચી કાર્યક્ષમતા સાથે અદ્યતન ફોસ્ફર્સને સક્રિય કરી શકે છે, જે આગામી પેઢીના સફેદ LED માટે દરવાજા ખોલે છે જે તેજસ્વી અને વધુ ઊર્જા-કાર્યક્ષમ બંને છે.
6. મલ્ટી-ક્વોન્ટમ વેલ ચિપ્સ: અંદરથી રંગ
સફેદ પ્રકાશ બનાવવા માટે વિવિધ LEDs ને ભેગા કરવાને બદલે, શા માટે તે બધાને એકમાં ઉગાડવામાં ન આવે? મલ્ટી-ક્વોન્ટમ વેલ (MQW) ચિપ્સ વિવિધ તરંગલંબાઇ ઉત્સર્જિત કરતા સ્તરોને એમ્બેડ કરીને, ચિપમાં સીધા પ્રકાશને મિશ્રિત કરીને તે જ કરે છે. તે કાર્યક્ષમ, કોમ્પેક્ટ અને ભવ્ય છે - જોકે ઉત્પાદન કરવા માટે જટિલ છે.
7. ફોટોનિક્સ સાથે પ્રકાશનું રિસાયક્લિંગ
સુમિટોમો અને બોસ્ટન યુનિવર્સિટીએ દર્શાવ્યું છે કે વાદળી LED પર ZnSe અને AlInGaP જેવી સામગ્રીને સ્ટેક કરવાથી ફોટોનને સંપૂર્ણ સફેદ સ્પેક્ટ્રમમાં "રિસાયકલ" કરી શકાય છે. આ સ્માર્ટ લેયરિંગ તકનીક આધુનિક LED ડિઝાઇનમાં કાર્ય કરતી સામગ્રી વિજ્ઞાન અને ફોટોનિક્સના ઉત્તેજક મિશ્રણને પ્રતિબિંબિત કરે છે.
LED એપિટેક્સિયલ વેફર્સ કેવી રીતે બનાવવામાં આવે છે
સબસ્ટ્રેટથી ચિપ સુધી, અહીં એક સરળ યાત્રા છે:
- વૃદ્ધિનો તબક્કો:સબસ્ટ્રેટ → ડિઝાઇન → બફર → N-GaN → MQW → P-GaN → એનિયલ → નિરીક્ષણ
- ફેબ્રિકેશન તબક્કો:માસ્કીંગ → લિથોગ્રાફી → એચીંગ → એન/પી ઇલેક્ટ્રોડ્સ → ડાઇસીંગ → સૉર્ટિંગ
આ ઝીણવટભરી પ્રક્રિયા ખાતરી કરે છે કે દરેક LED ચિપ એવી કામગીરી પ્રદાન કરે છે જેના પર તમે વિશ્વાસ કરી શકો છો - પછી ભલે તે તમારી સ્ક્રીનને પ્રકાશિત કરે કે તમારા શહેરમાં.
પોસ્ટ સમય: જુલાઈ-૦૮-૨૦૨૫