LED外延是指在蓝宝石、碳化硅或氮化镓等材料基底上,生长出一层由多种半导体材料组成的晶体薄层,该薄层就是LED芯片的基础。
LED外延材料的生长过程,需要通过热力学、动力学和光学的相互作用来实现,生长的材料需要具备很高的晶体质量、均匀厚度、高光电转换效率和较低的杂质掺杂浓度等特点。
由于LED外延的特殊结构和生长方式,使其可以发出几乎所有颜色的光,被广泛应用于照明、显示、光电子器件等领域。
LED外延晶片的生长是通过各种化学气相沉积技术实现的。其中,常见的生长方法包括金属有机化学气相沉积(MOCVD)、有机金属化学气相沉积(OMCVD)、分子束外延法(MBE)、低压气相外延法(LP-MOVPE)等。
MOCVD方法广泛用于外延晶片的大规模生产,具有半导体材料生长速度快、薄膜厚度均匀等优点;MBE方法则更适用于低掺杂、单晶外延薄膜等高质量晶体的生长。OMVCD和LP-MOVPE则具有较好的环保性和溶剂消耗率较少的优点。
LED外延是制造各种LED器件的核心材料,如LED灯珠、LED显示屏、LED照明、LED车灯等。另外,LED外延还应用于激光、传感器等其他领域。
随着科技的不断发展,LED外延的制造工艺和材料的控制技术逐渐趋于成熟,LED产品的效率和品质更加出色,LED照明也成为未来照明市场的主流。而LED外延的研究和发展,也将推动半导体发光材料技术的不断升级。
随着全球环保理念的日益普及,LED外延材料环保问题受到越来越多的重视。未来,LED外延将趋向低成本、高效能、低污染,基于无碳污染的基底和无氮化氢工艺,开发出消耗更少成分的化学气相沉积技术,减少对环境的不良影响。
另外,随着智能手机、AR眼镜等高科技产品的普及,LED外延的细化生产和高集成特性也将不断增强,以覆盖更广泛的应用场景。