কিভাবে LED চিপ তৈরি করা হয়?

কিভাবে LED চিপ তৈরি করা হয়?

ভূমিকা: একটি LED চিপ কি? তাহলে এর বৈশিষ্ট্য কি? LED চিপ তৈরির মূল উদ্দেশ্য হল কার্যকরী এবং নির্ভরযোগ্য লো-ওমিক কন্টাক্ট ইলেক্ট্রোড তৈরি করা, এবং যোগাযোগযোগ্য উপকরণগুলির মধ্যে অপেক্ষাকৃত ছোট ভোল্টেজ ড্রপ মেটানো এবং যতটা সম্ভব আলো নির্গত করার সময় বন্ধন তারের জন্য চাপ প্যাড প্রদান করা। ফিল্ম-ক্রসিং প্রক্রিয়া সাধারণত ভ্যাকুয়াম বাষ্পীভবন পদ্ধতি ব্যবহার করে। 4Pa-এর উচ্চ ভ্যাকুয়ামের অধীনে, উপাদানটি রেজিস্ট্যান্স হিটিং বা ইলেক্ট্রন বিম বোমাবাজি গরম করার মাধ্যমে গলে যায় এবং BZX79C18 ধাতব বাষ্পে পরিণত হয় এবং কম চাপে অর্ধপরিবাহী উপাদানের পৃষ্ঠে জমা হয়।

একটি LED চিপ কি? তাহলে এর বৈশিষ্ট্য কি? LED চিপ উত্পাদন প্রধানত কার্যকর এবং নির্ভরযোগ্য লো-ওমিক যোগাযোগ ইলেক্ট্রোড তৈরি করা, এবং যোগাযোগযোগ্য উপকরণগুলির মধ্যে তুলনামূলকভাবে ছোট ভোল্টেজ ড্রপ মেটাতে পারে এবং বন্ধন তারের জন্য চাপ প্যাড সরবরাহ করতে পারে। যতটা সম্ভব আলো বের করুন। ফিল্ম-ক্রসিং প্রক্রিয়া সাধারণত ভ্যাকুয়াম বাষ্পীভবন পদ্ধতি ব্যবহার করে। 4Pa-এর উচ্চ ভ্যাকুয়ামের অধীনে, উপাদানটি রেজিস্ট্যান্স হিটিং বা ইলেক্ট্রন বিম বোমাবাজি গরম করার মাধ্যমে গলে যায় এবং BZX79C18 ধাতব বাষ্পে পরিণত হয় এবং কম চাপে অর্ধপরিবাহী উপাদানের পৃষ্ঠে জমা হয়।

সাধারণত ব্যবহৃত P-টাইপ যোগাযোগ ধাতুগুলির মধ্যে রয়েছে AuBe এবং AuZn এর মতো সংকর ধাতু এবং N-সাইড যোগাযোগ ধাতুগুলি প্রায়শই AuGeNi সংকর ধাতু ব্যবহার করে। আবরণের পরে গঠিত সংকর ধাতু স্তরটিকে ফটোলিথোগ্রাফি প্রক্রিয়ার মাধ্যমে যতটা সম্ভব আলো-নিঃসরণকারী এলাকা প্রকাশ করতে হবে, যাতে অবশিষ্ট খাদ স্তরটি কার্যকর এবং নির্ভরযোগ্য নিম্ন-ওমিক যোগাযোগের ইলেক্ট্রোড এবং বন্ধন তারের প্যাডগুলির প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে। ফটোলিথোগ্রাফি প্রক্রিয়া সম্পন্ন হওয়ার পরে, একটি অ্যালোয়িং প্রক্রিয়ার প্রয়োজন হয় এবং অ্যালোয়িং সাধারণত H2 বা N2 এর সুরক্ষার অধীনে বাহিত হয়। অ্যালোয়িংয়ের সময় এবং তাপমাত্রা সাধারণত সেমিকন্ডাক্টর উপাদানের বৈশিষ্ট্য এবং অ্যালোয়িং ফার্নেসের ফর্মের মতো কারণগুলির দ্বারা নির্ধারিত হয়। অবশ্যই, যদি নীল এবং সবুজের মতো চিপ ইলেক্ট্রোড প্রক্রিয়া আরও জটিল হয়, তাহলে প্যাসিভেশন ফিল্ম, প্লাজমা এচিং প্রক্রিয়া ইত্যাদির বৃদ্ধি বাড়ানো প্রয়োজন।

LED চিপ উত্পাদন প্রক্রিয়াতে, কোন প্রক্রিয়াগুলি এর অপটোইলেক্ট্রনিক বৈশিষ্ট্যগুলিতে আরও গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলে?

সাধারণভাবে বলতে গেলে, এলইডি এপিটাক্সি উত্পাদন সম্পন্ন হওয়ার পরে, এর প্রধান বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলি চূড়ান্ত করা হয়েছে, এবং চিপ উত্পাদন এর মূল প্রকৃতির পরিবর্তন করবে না, তবে আবরণ এবং মিশ্রণ প্রক্রিয়ার সময় অনুপযুক্ত অবস্থার কারণে কিছু বৈদ্যুতিক পরামিতি খারাপ হবে। উদাহরণস্বরূপ, যদি মিশ্রিত তাপমাত্রা খুব কম বা খুব বেশি হয় তবে এটি দুর্বল ওমিক যোগাযোগের কারণ হবে। চিপ তৈরিতে উচ্চ ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপ VF এর প্রধান কারণ দুর্বল ওমিক যোগাযোগ। কাটার পরে, যদি কিছু এচিং প্রক্রিয়া চিপের প্রান্তে সঞ্চালিত হয় তবে এটি চিপের বিপরীত ফুটো উন্নত করতে সহায়তা করবে। এর কারণ হল একটি ডায়মন্ড গ্রাইন্ডিং হুইল ব্লেড দিয়ে কাটার পরে, চিপের প্রান্তে আরও ধ্বংসাবশেষ এবং পাউডার অবশিষ্ট থাকবে। যদি এইগুলি LED চিপের PN জংশনে লেগে থাকে তবে এটি ফুটো এবং এমনকি ভাঙ্গনের কারণ হবে। উপরন্তু, যদি চিপের পৃষ্ঠের ফটোরসিস্টটি পরিষ্কারভাবে খোসা ছাড়ানো না হয় তবে এটি সামনের দিকের তারের বন্ধন এবং ভার্চুয়াল ঢালাইয়ে অসুবিধা সৃষ্টি করবে। যদি এটি পিছনে হয় তবে এটি একটি উচ্চ ভোল্টেজ ড্রপও ঘটাবে। চিপ উত্পাদন প্রক্রিয়ায়, পৃষ্ঠকে রুক্ষ করে এবং এটিকে একটি উল্টানো ট্র্যাপিজয়েডাল কাঠামোতে ভাগ করে আলোর তীব্রতা উন্নত করা যেতে পারে।

কেন LED চিপগুলিকে বিভিন্ন আকারে ভাগ করা হয়? LEDs এর photoelectric কর্মক্ষমতা উপর আকার প্রভাব কি?

LED চিপগুলির আকার শক্তি অনুযায়ী কম-পাওয়ার চিপ, মাঝারি-পাওয়ার চিপ এবং উচ্চ-পাওয়ার চিপগুলিতে বিভক্ত করা যেতে পারে। গ্রাহকের প্রয়োজনীয়তা অনুসারে, এটি একক টিউব স্তর, ডিজিটাল স্তর, ডট ম্যাট্রিক্স স্তর এবং আলংকারিক আলো এবং অন্যান্য বিভাগে বিভক্ত করা যেতে পারে। চিপের নির্দিষ্ট আকারের জন্য, এটি বিভিন্ন চিপ নির্মাতাদের প্রকৃত উৎপাদন স্তরের উপর নির্ভর করে এবং কোন নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তা নেই। যতক্ষণ প্রক্রিয়াটি পাস হয়, ছোট চিপ ইউনিট আউটপুট বাড়াতে পারে এবং খরচ কমাতে পারে এবং অপটোইলেক্ট্রনিক কর্মক্ষমতা মৌলিকভাবে পরিবর্তন হবে না। চিপ দ্বারা ব্যবহৃত কারেন্ট আসলে চিপের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত বর্তমান ঘনত্বের সাথে সম্পর্কিত। ছোট চিপ একটি ছোট কারেন্ট ব্যবহার করে, এবং বড় চিপ একটি বড় কারেন্ট ব্যবহার করে। তাদের ইউনিট বর্তমান ঘনত্ব মূলত একই। উচ্চ প্রবাহের অধীনে তাপ অপচয় হওয়া প্রধান সমস্যা বিবেচনা করে, এর উজ্জ্বল কার্যক্ষমতা ছোট স্রোতের তুলনায় কম। অন্যদিকে, ক্ষেত্রফল যত বাড়বে, চিপের বাল্ক রেজিস্ট্যান্স কমে যাবে, ফলে ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ কমবে।

LED হাই-পাওয়ার চিপগুলি সাধারণত চিপগুলির কোন অঞ্চলকে বোঝায়? কেন?

সাদা আলোর জন্য ব্যবহৃত LED হাই-পাওয়ার চিপগুলি সাধারণত বাজারে প্রায় 40mil হয়। তথাকথিত উচ্চ-শক্তি চিপ দ্বারা ব্যবহৃত শক্তি সাধারণত 1W এর বেশি বৈদ্যুতিক শক্তিকে বোঝায়। যেহেতু কোয়ান্টাম দক্ষতা সাধারণত 20 শতাংশের কম হয়, তাই বেশিরভাগ বৈদ্যুতিক শক্তি তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হবে, তাই উচ্চ-শক্তির চিপগুলির তাপ অপচয় খুবই গুরুত্বপূর্ণ এবং চিপের একটি বড় এলাকা থাকা প্রয়োজন।

GaP, GaAs, InGaAlP-এর তুলনায় GaN এপিটাক্সিয়াল উপকরণ তৈরির জন্য চিপ প্রযুক্তি এবং প্রক্রিয়াকরণ সরঞ্জামগুলির বিভিন্ন প্রয়োজনীয়তা কী? কেন?

সাধারণ LED লাল-হলুদ চিপস এবং উচ্চ-উজ্জ্বল চতুর্মুখী লাল-হলুদ চিপগুলির সাবস্ট্রেটগুলি যৌগিক সেমিকন্ডাক্টর উপাদান যেমন GaP এবং GaAs দিয়ে তৈরি, যা সাধারণত এন-টাইপ সাবস্ট্রেটে তৈরি করা যেতে পারে। ভিজা প্রক্রিয়াটি ফটোলিথোগ্রাফির জন্য ব্যবহার করা হয় এবং তারপরে চিপগুলি একটি এমেরি হুইল ব্লেড দিয়ে চিপগুলিতে কাটা হয়। GaN উপাদানের নীল-সবুজ চিপ একটি স্যাফায়ার সাবস্ট্রেট ব্যবহার করে। যেহেতু স্যাফায়ার সাবস্ট্রেটটি অন্তরক, তাই এটি LED এর খুঁটি হিসাবে ব্যবহার করা যাবে না। একই সময়ে শুষ্ক এচিং প্রক্রিয়ার মাধ্যমে এপিটাক্সিয়াল পৃষ্ঠে দুটি P/N ইলেক্ট্রোড তৈরি করা প্রয়োজন। এছাড়াও কিছু প্যাসিভেশন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে। কারণ নীলকান্তমণি এত কঠিন, এটি একটি হীরার চাকার ব্লেড দিয়ে চিপ করা কঠিন। এর প্রক্রিয়া সাধারণত GaP এবং GaAs উপকরণ দিয়ে তৈরি LED গুলির তুলনায় আরও বেশি জটিল।

"স্বচ্ছ ইলেক্ট্রোড" চিপের গঠন এবং এর বৈশিষ্ট্য কী?

তথাকথিত স্বচ্ছ ইলেক্ট্রোডটি অবশ্যই বিদ্যুৎ পরিচালনা করতে সক্ষম হবে এবং দ্বিতীয়টি আলো প্রেরণ করতে সক্ষম হবে। এই উপাদানটি এখন তরল স্ফটিক উত্পাদন প্রক্রিয়ায় আরও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, এর নাম হল ইন্ডিয়াম টিন অক্সাইড, ইংরেজি সংক্ষিপ্ত নাম ITO, কিন্তু এটি প্যাড হিসাবে ব্যবহার করা যাবে না। তৈরি করার সময়, প্রথমে চিপের পৃষ্ঠে ওমিক ইলেক্ট্রোড তৈরি করুন, তারপরে আইটিওর একটি স্তর দিয়ে পৃষ্ঠটি ঢেকে দিন এবং তারপরে আইটিওর পৃষ্ঠে প্যাডের একটি স্তর প্লেট করুন। এইভাবে, সীসা থেকে কারেন্ট সমানভাবে ITO স্তরের মাধ্যমে প্রতিটি ওমিক যোগাযোগ ইলেক্ট্রোডে বিতরণ করা হয়। একই সময়ে, যেহেতু আইটিও-র প্রতিসরণ সূচকটি বায়ুর প্রতিসরাঙ্ক সূচক এবং এপিটাক্সিয়াল উপাদানের মধ্যে রয়েছে, তাই আলোর আউটপুট কোণ বাড়ানো যেতে পারে এবং আলোকিত প্রবাহও বাড়ানো যেতে পারে।

সেমিকন্ডাক্টর আলোর জন্য চিপ প্রযুক্তির বিকাশের মূলধারা কী?

সেমিকন্ডাক্টর এলইডি প্রযুক্তির বিকাশের সাথে সাথে, আলোর ক্ষেত্রে এর প্রয়োগগুলিও বৃদ্ধি পাচ্ছে, বিশেষ করে সাদা এলইডির উত্থান, যা সেমিকন্ডাক্টর আলোতে একটি হট স্পট হয়ে উঠেছে। যাইহোক, মূল চিপস এবং প্যাকেজিং কৌশলগুলি এখনও উন্নত করা দরকার, এবং চিপগুলিকে অবশ্যই উচ্চ শক্তি, উচ্চ আলোর দক্ষতা এবং কম তাপীয় প্রতিরোধের দিকে বিকাশ করতে হবে। শক্তি বৃদ্ধি মানে চিপ দ্বারা ব্যবহৃত কারেন্ট বৃদ্ধি পায়। আরও সরাসরি উপায় হল চিপের আকার বাড়ানো। এখন সাধারণ হাই-পাওয়ার চিপগুলি প্রায় 1mm × 1mm, এবং কারেন্ট হল 350mA৷ স্রোত বৃদ্ধির কারণে, তাপ অপচয়ের সমস্যা হয়ে উঠেছে অসামান্য সমস্যাটি এখন মূলত ফ্লিপ চিপ পদ্ধতির মাধ্যমে সমাধান করা হয়। LED প্রযুক্তির বিকাশের সাথে, আলোর ক্ষেত্রে এর প্রয়োগ অভূতপূর্ব সুযোগ এবং চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হবে।

একটি "ফ্লিপ চিপ কি? এটি কিভাবে গঠন করা হয়? সুবিধা কি?

নীল এলইডি সাধারণত Al2O3 সাবস্ট্রেট ব্যবহার করে। Al2O3 সাবস্ট্রেটের উচ্চ কঠোরতা এবং কম তাপ পরিবাহিতা এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা রয়েছে। যদি একটি ইতিবাচক কাঠামো ব্যবহার করা হয়, একদিকে, এটি অ্যান্টি-স্ট্যাটিক সমস্যা নিয়ে আসবে। আরো গুরুত্বপূর্ণ বিষয়। একই সময়ে, যেহেতু সামনের ইলেক্ট্রোডটি উপরের দিকে মুখ করে থাকে, তাই আলোর কিছু অংশ অবরুদ্ধ হবে এবং আলোকিত কার্যক্ষমতা হ্রাস পাবে। হাই-পাওয়ার ব্লু এলইডি প্রথাগত প্যাকেজিং প্রযুক্তির চেয়ে ফ্লিপ-চিপ প্রযুক্তির মাধ্যমে আরও কার্যকর আলো আউটপুট পেতে পারে।

বর্তমান মূলধারার ফ্লিপ-চিপ গঠন পদ্ধতি হল প্রথমে ইউটেটিক ঢালাইয়ের জন্য উপযুক্ত ইলেক্ট্রোড সহ একটি বড় আকারের নীল এলইডি চিপ প্রস্তুত করা, এবং একই সাথে নীল এলইডি চিপের চেয়ে সামান্য বড় একটি সিলিকন সাবস্ট্রেট প্রস্তুত করা এবং ইউটেটিক জন্য সোনা তৈরি করা। তার উপর ঢালাই। পরিবাহী স্তর এবং সীসা তারের স্তর (অতিস্বনক সোনার তারের বল বন্ধন বিন্দু)। তারপরে, উচ্চ-শক্তির নীল এলইডি চিপ এবং সিলিকন সাবস্ট্রেটকে ইউটেটিক ওয়েল্ডিং সরঞ্জাম ব্যবহার করে একসাথে ঝালাই করা হয়।

এই কাঠামোর বৈশিষ্ট্য হল যে এপিটাক্সিয়াল স্তরটি সিলিকন সাবস্ট্রেটের সাথে সরাসরি যোগাযোগ করে এবং সিলিকন সাবস্ট্রেটের তাপীয় প্রতিরোধ ক্ষমতা নীলকান্তমণি স্তরের তুলনায় অনেক কম, তাই তাপ অপচয়ের সমস্যাটি ভালভাবে সমাধান করা হয়েছে। যেহেতু নীলকান্তমণি সাবস্ট্রেটটি ফ্লিপ-চিপ করার পরে মুখোমুখি হয়, এটি আলো-নিঃসরণকারী পৃষ্ঠে পরিণত হয় এবং নীলকান্তমণি স্বচ্ছ, তাই আলো-নিঃসরণের সমস্যাটিও সমাধান করা হয়। উপরের LED প্রযুক্তির প্রাসঙ্গিক জ্ঞান। আমি বিশ্বাস করি যে বিজ্ঞান এবং প্রযুক্তির বিকাশের সাথে, ভবিষ্যতের LED লাইটগুলি আরও বেশি দক্ষ হয়ে উঠবে, এবং পরিষেবা জীবন ব্যাপকভাবে উন্নত হবে, আমাদের আরও বেশি সুবিধা নিয়ে আসবে।