【深度解析】剖析Mini/Micro/UV等LED领域不可或缺的技术:PVD-磁控溅射

来源:世展网 分类:光电行业资讯 2022-05-07 11:18 阅读:3613
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2024-04-24-04-26

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产业在LED中应用介绍

PVD AlN是LED领域中一款创新的、革命性的工艺设备。 AlN缓冲层的加入,可以有效提升LED器件的光电性能、提高MOCVD设备的产能和降低整线生产成本

1、设备厂商

当前国际主流PVD设备厂商为AMAT、北方华创、天虹科技

2、多种PVD工艺对比

 

3、镀膜检测

在衬底材料上制备目标厚度的AlN薄膜,通过SEM、XRD和AFM的测试分析,AlN薄膜结构具有高度的C轴取向,结晶品质高,表面光滑平整

4、LED领域提升

在AlN表面外延生长GaN后,GaN FWHM的(002)/(102)可以达到90/140 arcsec,表面非常光洁、平整;根据对LED芯片TEM的观察和分析,GaN与AlN界面处的原子结合排布比较规则,GaN外延和MQW的生长过程中位错较少,原子排布整齐有序,这些均有利于减少器件的漏电流和提高器件的使用寿命,制备的LED器件性能较无AlN缓冲层的制程相比,亮度和Vf明显改善、Vr和ESD显著提高。

02

工艺介绍

1、工艺原理

溅射过程即为入射粒子经过一系列碰撞进行能量和动量交换的过程。这里磁场的主要作用是和一个与其垂直的电场交互作用,将电子束缚在靶材表面附近,使电子在靶表面附近成螺旋状运动(右手螺旋定则)电子撞击入射的氩原子产生带正电的Ar离子Ar离子在电场作用下加速轰击靶材表面从而实现靶材溅射。磁场的束缚可以增大电子的运动路径,从而增大和氩原子的碰撞几率,提高溅射效率。另外电子经过多次碰撞后能量逐渐降低,最终摆脱磁力线的束缚,落在衬底上。薄膜的沉积速率受到很大限制。主要因为没有磁场辅助,电子在电场的作用下迅速飞向衬底,造成:

(1)电子与Ar原子碰撞几率低,带正电的Ar离子密度偏低,溅射效率低,成膜速度慢;

(2)电子运动路径短,轰击在衬底上时能量大,导致衬底温度升高。磁控溅射又分为直流磁控溅射(DC)和射频磁控溅射(RF)。

2、工艺过程演示:

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