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高压LED基本结构及关键技术
发布日期: 2014年3月17日 点击: 2484 责任编辑: 本站

最近几年由于技术及效率的进步,的应用越来越广;随着LED应用的升级,市场对于LED的需求,也朝更大及更高,也就是通称的高功率LED方向发展。 
 
  对于高功率LED的设计,目前各大厂多以大尺寸单颗低压DC LED为主,做法有二,一为传统水平结构,另一则为垂直导电结构。就第一种做法而言,其製程和一般小尺寸晶粒几乎相同,换句话说,两者的剖面结构是一样的,但有别于小尺寸晶粒,高功率LED常常需要操作在大电流之下,一点点不平衡的P、N电极设计,都会导致严重的电流丛聚效应(Current crowding),其结果除了使得LED晶片达不到设计所需的亮度外,也会损害晶片的可靠度(Reliability)。
 
  当然,对上游晶片製造者/晶片厂而言,此作法製程相容性(Compatibility)高,无需再添购新式或特殊机台,另一方面,对于下游系统厂而言,週边的搭配,如方面的设计等等,差异并不大。但如前所述,在大尺寸LED上要将电流均匀扩散并不是件容易的事,尺寸愈大愈困难;同时,由于几何效应的关係,大尺寸LED的光萃取效率往往较小尺寸的低。 
 


                     图:低压二极体、交流二极体及高压二极体方式的差异。
 
  第2种做法较第1种复杂许多,由于目前商品化的几乎都是成长于蓝宝石基板之上,要改为垂直导电结构,必须先和导电性基板做接合之后,再将不导电的蓝宝石基板予以移除,之后再完成后续製程;就电流分布而言,由于在垂直结构中,较不需要考虑横向传导,因此电流均匀度较传统水準结构为佳;除此之外,就基本的物理塬理而言,导电性良好的物质也具有高导热的特质,藉由置换基板,我们同时也改善了散热,降低了接面温度,如此一来便间接提高了发率。但此种做法最大的缺点在于,由于製程复杂度提高,导致良率较传统水平结构低,製作成本高出不少。

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