高壓LED基本結構及關鍵技術
上傳人:未知 上傳時間: 2011-07-20 瀏覽次數: 372 |
最近幾年由于技術及效率的進步,LED的應用越來越廣;隨著LED應用的升級,市場對于LED的需求,也朝更大功率及更高亮度,也就是通稱的高功率LED方向發展。
對于高功率LED的設計,目前各大廠多以大尺寸單顆低壓DC LED為主,做法有二,一為傳統水平結構,另一則為垂直導電結構。就第一種做法而言,其製程和一般小尺寸晶粒幾乎相同,換句話說,兩者的剖面結構是一樣的,但有別于小尺寸晶粒,高功率LED常常需要操作在大電流之下,一點點不平衡的P、N電極設計,都會導致嚴重的電流叢聚效應(Current crowding),其結果除了使得LED晶片達不到設計所需的亮度外,也會損害晶片的可靠度(Reliability)。
當然,對上游晶片製造者/晶片廠而言,此作法製程相容性(Compatibility)高,無需再添購新式或特殊機臺,另一方面,對于下游系統廠而言,週邊的搭配,如電源方面的設計等等,差異并不大。但如前所述,在大尺寸LED上要將電流均勻擴散并不是件容易的事,尺寸愈大愈困難;同時,由于幾何效應的關係,大尺寸LED的光萃取效率往往較小尺寸的低。

圖:低壓二極體、交流二極體及高壓二極體驅動方式的差異
第2種做法較第1種復雜許多,由于目前商品化的藍光LED幾乎都是成長于藍寶石基板之上,要改為垂直導電結構,必須先和導電性基板做接合之后,再將不導電的藍寶石基板予以移除,之后再完成后續製程;就電流分布而言,由于在垂直結構中,較不需要考慮橫向傳導,因此電流均勻度較傳統水準結構為佳;除此之外,就基本的物理塬理而言,導電性良好的物質也具有高導熱的特質,藉由置換基板,我們同時也改善了散熱,降低了接面溫度,如此一來便間接提高了發光效率。但此種做法最大的缺點在于,由于製程復雜度提高,導致良率較傳統水平結構低,製作成本高出不少。
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