কিভাবে LED চিপ তৈরি করা হয়?

একটি LED চিপ কি? তাহলে এর বৈশিষ্ট্য কি? LED চিপগুলির উত্পাদন প্রধানত কার্যকর এবং নির্ভরযোগ্য নিম্ন ওমিক যোগাযোগের ইলেক্ট্রোড তৈরির লক্ষ্যে, যা যোগাযোগের উপকরণগুলির মধ্যে তুলনামূলকভাবে ছোট ভোল্টেজ ড্রপ মেটাতে পারে এবং যতটা সম্ভব আলো নির্গত করার সময় সোল্ডার প্যাড সরবরাহ করতে পারে। ফিল্ম স্থানান্তর প্রক্রিয়া সাধারণত ভ্যাকুয়াম বাষ্পীভবন পদ্ধতি ব্যবহার করে। 4Pa উচ্চ ভ্যাকুয়ামের অধীনে, উপাদানটি প্রতিরোধের উত্তাপ বা ইলেক্ট্রন বিম বোমাবাজি গরম করার পদ্ধতি দ্বারা গলিত হয় এবং BZX79C18 ধাতব বাষ্পে রূপান্তরিত হয় এবং কম চাপে অর্ধপরিবাহী উপাদানের পৃষ্ঠে জমা হয়।
সাধারণত ব্যবহৃত পি-টাইপ যোগাযোগ ধাতুগুলির মধ্যে রয়েছে AuBe এবং AuZn এর মতো সংকর ধাতু, যখন N-সাইড যোগাযোগ ধাতু প্রায়শই AuGeNi ধাতু দিয়ে তৈরি হয়। আবরণের পরে গঠিত সংকর ধাতু স্তরটিকে ফটোলিথোগ্রাফি প্রযুক্তির মাধ্যমে যতটা সম্ভব আলো-নিঃসরণকারী ক্ষেত্রটি প্রকাশ করতে হবে, যাতে অবশিষ্ট খাদ স্তরটি কার্যকর এবং নির্ভরযোগ্য নিম্ন ওমিক যোগাযোগের ইলেক্ট্রোড এবং সোল্ডার তারের প্যাডগুলির প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে। ফটোলিথোগ্রাফি প্রক্রিয়া সম্পন্ন হওয়ার পরে, সাধারণত H2 বা N2 এর সুরক্ষার অধীনে একটি অ্যালোয়িং প্রক্রিয়াও সঞ্চালিত হয়। অ্যালোয়িংয়ের সময় এবং তাপমাত্রা সাধারণত সেমিকন্ডাক্টর পদার্থের বৈশিষ্ট্য এবং অ্যালো ফার্নেসের ফর্মের মতো কারণগুলির দ্বারা নির্ধারিত হয়। অবশ্যই, যদি নীল-সবুজ চিপগুলির জন্য ইলেক্ট্রোড প্রক্রিয়া আরও জটিল হয়, প্যাসিভেশন ফিল্ম বৃদ্ধি এবং প্লাজমা এচিং প্রক্রিয়াগুলি যোগ করা প্রয়োজন।

LED চিপগুলির উত্পাদন প্রক্রিয়াতে, কোন প্রক্রিয়াগুলি তাদের অপটোইলেক্ট্রনিক কর্মক্ষমতার উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে?
সাধারণভাবে বলতে গেলে, এলইডি এপিটাক্সিয়াল উত্পাদন শেষ হওয়ার পরে, এর প্রধান বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলি চূড়ান্ত করা হয়েছে এবং চিপ উত্পাদন এর মূল প্রকৃতি পরিবর্তন করে না। যাইহোক, আবরণ এবং খাদ প্রক্রিয়ার সময় অনুপযুক্ত অবস্থার কারণে কিছু দুর্বল বৈদ্যুতিক পরামিতি হতে পারে। উদাহরণ স্বরূপ, নিম্ন বা উচ্চ মিশ্রিত তাপমাত্রা দুর্বল ওমিক যোগাযোগের কারণ হতে পারে, যা চিপ উৎপাদনে উচ্চ ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপ VF এর প্রধান কারণ। কাটার পরে, চিপের প্রান্তে কিছু জারা প্রক্রিয়া সম্পাদন করা চিপের বিপরীত ফুটোকে উন্নত করতে সহায়ক হতে পারে। এর কারণ হল একটি হীরা গ্রাইন্ডিং হুইল ব্লেড দিয়ে কাটার পরে, চিপের প্রান্তে প্রচুর পরিমাণে ধ্বংসাবশেষ পাউডার অবশিষ্ট থাকবে। যদি এই কণাগুলি LED চিপের PN জংশনে লেগে থাকে, তাহলে তারা বৈদ্যুতিক ফুটো এবং এমনকি ভাঙ্গনের কারণ হবে। উপরন্তু, যদি চিপের পৃষ্ঠের ফটোরসিস্টটি পরিষ্কারভাবে খোসা ছাড়ানো না হয় তবে এটি সামনের সোল্ডার লাইনগুলির অসুবিধা এবং ভার্চুয়াল সোল্ডারিং সৃষ্টি করবে। যদি এটি পিঠে থাকে তবে এটি উচ্চ চাপের ড্রপও ঘটাবে। চিপ উত্পাদন প্রক্রিয়া চলাকালীন, পৃষ্ঠের রুক্ষকরণ এবং উল্টানো ট্র্যাপিজয়েডাল কাঠামোতে কাটার মতো পদ্ধতিগুলি আলোর তীব্রতা বাড়াতে পারে।

কেন LED চিপগুলিকে বিভিন্ন আকারে ভাগ করা হয়? LED এর ফটোইলেক্ট্রিক কর্মক্ষমতা উপর আকার প্রভাব কি?
এলইডি চিপগুলির আকার তাদের শক্তি অনুসারে কম-পাওয়ার চিপ, মাঝারি শক্তি চিপ এবং উচ্চ-পাওয়ার চিপগুলিতে বিভক্ত করা যেতে পারে। গ্রাহকের প্রয়োজনীয়তা অনুসারে, এটি একক টিউব স্তর, ডিজিটাল স্তর, ডট ম্যাট্রিক্স স্তর এবং আলংকারিক আলোর মতো 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 পর্যন্ত প্রক্রিয়াটি মান পর্যন্ত হয়, ছোট চিপগুলি ইউনিট আউটপুট বাড়াতে পারে এবং খরচ কমাতে পারে এবং অপটোইলেক্ট্রনিক কর্মক্ষমতা মৌলিক পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যাবে না। একটি চিপ দ্বারা ব্যবহৃত কারেন্ট আসলে এটির মধ্য দিয়ে প্রবাহিত বর্তমান ঘনত্বের সাথে সম্পর্কিত। একটি ছোট চিপ কম কারেন্ট ব্যবহার করে, যখন একটি বড় চিপ বেশি কারেন্ট ব্যবহার করে। তাদের ইউনিট বর্তমান ঘনত্ব মূলত একই। বিবেচনা করে যে তাপ অপচয় হল উচ্চ প্রবাহের প্রধান সমস্যা, এর উজ্জ্বল কার্যকারিতা নিম্ন কারেন্টের তুলনায় কম। অন্যদিকে, ক্ষেত্রফল যত বাড়বে, চিপের বডি রেজিস্ট্যান্স কমে যাবে, ফলে ফরোয়ার্ড কন্ডাকশন ভোল্টেজ কমে যাবে।

এলইডি হাই-পাওয়ার চিপগুলির সাধারণ ক্ষেত্রটি কী? কেন?
সাদা আলোর জন্য ব্যবহৃত LED হাই-পাওয়ার চিপগুলি সাধারণত বাজারে প্রায় 40mil-এ পাওয়া যায় এবং উচ্চ-পাওয়ার চিপগুলির শক্তি খরচ সাধারণত 1W এর উপরে বৈদ্যুতিক শক্তিকে বোঝায়। কোয়ান্টাম দক্ষতা সাধারণত 20% এর কম হওয়ার কারণে, বেশিরভাগ বৈদ্যুতিক শক্তি তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়, তাই উচ্চ-শক্তির চিপগুলির তাপ অপচয় খুবই গুরুত্বপূর্ণ এবং চিপগুলির একটি বৃহৎ এলাকা থাকা প্রয়োজন।

GaP, GaAs, এবং InGaAlP-এর তুলনায় GaN এপিটাক্সিয়াল উপকরণ তৈরির জন্য চিপ প্রক্রিয়া এবং প্রক্রিয়াকরণ সরঞ্জামগুলির জন্য বিভিন্ন প্রয়োজনীয়তা কী? কেন?
সাধারণ এলইডি লাল এবং হলুদ চিপস এবং উচ্চ উজ্জ্বলতার চতুর্মুখী লাল এবং হলুদ চিপগুলির সাবস্ট্রেটগুলি যৌগিক সেমিকন্ডাক্টর উপাদান যেমন GaP এবং GaAs দিয়ে তৈরি এবং সাধারণত এন-টাইপ সাবস্ট্রেটে তৈরি করা যেতে পারে। ভেজা প্রক্রিয়া ফটোলিথোগ্রাফির জন্য ব্যবহার করা হয়, এবং তারপর হীরা নাকাল চাকা ব্লেড চিপ মধ্যে কাটা ব্যবহার করা হয়. GaN উপাদান দিয়ে তৈরি নীল-সবুজ চিপ একটি নীলকান্তমণি সাবস্ট্রেট ব্যবহার করে। স্যাফায়ার সাবস্ট্রেটের অন্তরক প্রকৃতির কারণে, এটি LED এর একটি ইলেক্ট্রোড হিসাবে ব্যবহার করা যাবে না। অতএব, উভয় P/N ইলেক্ট্রোডকে একই সাথে শুষ্ক এচিং প্রক্রিয়ার মাধ্যমে এপিটাক্সিয়াল পৃষ্ঠে তৈরি করতে হবে এবং কিছু প্যাসিভেশন প্রক্রিয়া সম্পন্ন করতে হবে। নীলকান্তমণি এর কঠোরতার কারণে, এটি একটি ডায়মন্ড গ্রাইন্ডিং হুইল ব্লেড দিয়ে চিপসে কাটা কঠিন। এটির উত্পাদন প্রক্রিয়া সাধারণত GaP বা GaAs উপকরণ দিয়ে তৈরি LED গুলির তুলনায় আরও জটিল এবং জটিল।

"স্বচ্ছ ইলেক্ট্রোড" চিপের গঠন এবং বৈশিষ্ট্যগুলি কী কী?
তথাকথিত স্বচ্ছ ইলেক্ট্রোড পরিবাহী এবং স্বচ্ছ হতে হবে। এই উপাদানটি এখন তরল স্ফটিক উত্পাদন প্রক্রিয়াগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, এবং এর নাম হল ইন্ডিয়াম টিন অক্সাইড, সংক্ষেপে আইটিও, কিন্তু এটি একটি সোল্ডার প্যাড হিসাবে ব্যবহার করা যাবে না। তৈরি করার সময়, প্রথমে চিপের পৃষ্ঠে একটি ওমিক ইলেক্ট্রোড তৈরি করুন, তারপরে আইটিওর একটি স্তর দিয়ে পৃষ্ঠটি ঢেকে দিন এবং আইটিও পৃষ্ঠের উপর সোল্ডার প্যাডের একটি স্তর প্লেট করুন। এইভাবে, সীসা থেকে নেমে আসা তড়িৎ ITO স্তরের মাধ্যমে প্রতিটি ওমিক যোগাযোগ ইলেক্ট্রোডে সমানভাবে বিতরণ করা হয়। একই সময়ে, আইটিও, বায়ু এবং এপিটাক্সিয়াল পদার্থের মধ্যে প্রতিসরাঙ্ক সূচক থাকার কারণে, আলো নির্গমনের কোণ এবং আলোকিত প্রবাহ বৃদ্ধি করতে পারে।

সেমিকন্ডাক্টর আলো জন্য চিপ প্রযুক্তির মূলধারার উন্নয়ন কি?
সেমিকন্ডাক্টর এলইডি প্রযুক্তির বিকাশের সাথে সাথে আলোর ক্ষেত্রেও এর প্রয়োগ বাড়ছে, বিশেষ করে সাদা এলইডির আবির্ভাব, যা সেমিকন্ডাক্টর আলোতে একটি আলোচিত বিষয় হয়ে উঠেছে। যাইহোক, কী চিপ এবং প্যাকেজিং প্রযুক্তিগুলি এখনও উন্নত করা দরকার, এবং চিপগুলির পরিপ্রেক্ষিতে, আমাদের উচ্চ শক্তি, উচ্চ আলোর দক্ষতা এবং হ্রাস তাপ প্রতিরোধের দিকে বিকাশ করতে হবে। শক্তি বৃদ্ধি মানে চিপ দ্বারা ব্যবহৃত কারেন্ট বৃদ্ধি করা, এবং আরও সরাসরি উপায় হল চিপের আকার বাড়ানো। সাধারণত ব্যবহৃত হাই-পাওয়ার চিপগুলি প্রায় 1mm × 1mm, যার কারেন্ট 350mA। বর্তমান ব্যবহার বৃদ্ধির কারণে, তাপ অপচয় একটি বিশিষ্ট সমস্যা হয়ে উঠেছে এবং এখন এই সমস্যাটি মূলত চিপ ইনভার্সন পদ্ধতির মাধ্যমে সমাধান করা হয়েছে। LED প্রযুক্তির বিকাশের সাথে, আলোর ক্ষেত্রে এর প্রয়োগ অভূতপূর্ব সুযোগ এবং চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হবে।

একটি "ফ্লিপ চিপ" কি? এর গঠন কি? এর সুবিধা কি কি?
নীল LED সাধারণত Al2O3 সাবস্ট্রেট ব্যবহার করে, যার উচ্চ কঠোরতা, কম তাপীয় এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা রয়েছে। যদি একটি ইতিবাচক কাঠামো ব্যবহার করা হয়, তবে এটি একদিকে অ্যান্টি-স্ট্যাটিক সমস্যা নিয়ে আসবে, এবং অন্যদিকে, উচ্চ বর্তমান পরিস্থিতিতে তাপ অপচয়ও একটি প্রধান সমস্যা হয়ে উঠবে। এদিকে, ধনাত্মক ইলেক্ট্রোড উপরের দিকে মুখ করে থাকার কারণে, আলোর একটি অংশ অবরুদ্ধ হবে, যার ফলে আলোক কার্যক্ষমতা হ্রাস পাবে। হাই পাওয়ার ব্লু এলইডি চিপ ইনভার্সন টেকনোলজির মাধ্যমে প্রথাগত প্যাকেজিং টেকনোলজির চেয়ে বেশি কার্যকর লাইট আউটপুট অর্জন করতে পারে।
মূলধারার ইনভার্টেড স্ট্রাকচার পদ্ধতিটি হল প্রথমে উপযুক্ত ইউটেটিক সোল্ডারিং ইলেক্ট্রোড সহ বড় আকারের নীল এলইডি চিপ প্রস্তুত করা এবং একই সাথে নীল এলইডি চিপের চেয়ে কিছুটা বড় সিলিকন সাবস্ট্রেট প্রস্তুত করা এবং তারপর একটি সোনার পরিবাহী স্তর তৈরি করা এবং তারের সীসা তৈরি করা। এটিতে ইউটেকটিক সোল্ডারিংয়ের জন্য স্তর (অতিস্বনক সোনার তারের বল সোল্ডার জয়েন্ট)। তারপরে, উচ্চ-শক্তির নীল এলইডি চিপটি ইউটেকটিক সোল্ডারিং সরঞ্জাম ব্যবহার করে সিলিকন সাবস্ট্রেটে সোল্ডার করা হয়।
এই কাঠামোর বৈশিষ্ট্য হল যে এপিটাক্সিয়াল স্তরটি সরাসরি সিলিকন স্তরের সাথে যোগাযোগ করে এবং সিলিকন স্তরটির তাপীয় রোধ নীলকান্তমণি স্তরের তুলনায় অনেক কম, তাই তাপ অপচয়ের সমস্যাটি ভালভাবে সমাধান করা হয়েছে। বিপরীতমুখী নীলকান্তমণি স্তরটি উপরের দিকে মুখ করে থাকার কারণে, এটি আলো নির্গত পৃষ্ঠে পরিণত হয় এবং নীলকান্তমণি স্বচ্ছ হয়, এইভাবে আলো নির্গমনের সমস্যা সমাধান করে। উপরের LED প্রযুক্তির প্রাসঙ্গিক জ্ঞান। আমরা বিশ্বাস করি যে বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির বিকাশের সাথে, ভবিষ্যতের LED লাইটগুলি ক্রমবর্ধমান দক্ষ হয়ে উঠবে এবং তাদের পরিষেবা জীবন অনেক উন্নত হবে, আমাদের আরও বেশি সুবিধা নিয়ে আসবে।


পোস্টের সময়: সেপ্টেম্বর-25-2024