文档介绍：该【半导体蓝色发光二极管制造工艺进展 】是由【niuww】上传分享，文档一共【3】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【半导体蓝色发光二极管制造工艺进展 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。半导体蓝色发光二极管制造工艺进展
半导体蓝色发光二极管（Blue LED）是一种新型的发光二极管，可以发出蓝色光。它的发明是由日本的中村修二、赤崎勇和天野浩三三位科学家共同完成的。1995年，他们因此获得了诺贝尔物理学奖。Blue LED的发明不仅解决了白光LED的最后一个难题，也开创了一种新型照明和显示技术的时代，具有极大的应用前景。本文将介绍半导体蓝色发光二极管制造工艺的进展。
1. 原理
LED的原理是电子从导体向半导体移动并与空穴相遇，产生光子释放出光。在LED中，由掺杂材料形成p和n型，两种极性的材料通过P型和N型半导体结合形成PN结。当电流流过PN结时，电子和空穴相碰撞并释放能量，这种能量会以光的形式释放出来。蓝色LED的原理与传统的LED略有不同，其主要是通过镓氮化物（GaN）材料来实现的。
2. 制造工艺
制造蓝色LED的关键是如何制造GaN半导体材料。目前，主要的制造工艺有金属有机化学气相沉积法（MOCVD）和分子束外延法（MBE）两种。
MOCVD工艺
MOCVD法是一种将有机物注入反应釜中，利用坩埚加热使之分解成元素，从而制备半导体体系的方法。在制备蓝色LED中，MOCVD主要通过以下步骤实现：
（1）选择衬底：在晶片衬底上通过金属蒸汽沉积形成补偿层；
（2）制备GaN：在高温气氛下，五种有机金属分解，其中包括铝、三丁基铝、镓、锆和氢气。这些金属化合物通过热分解，与气相中的氮气和氢气反应，形成GaN；
（3）制备p型GaN：通过扩散硅等杂质，使GaN转化为p型；
（4）制备InGaN量子井芯片：通过MOCVD方法制备多个InGaN量子井芯片；
（5）制备n型GaN：通过扩散镁等杂质，将GaN转化为n型，最后形成了PN结。
MBE工艺
MBE是另一种半导体生产工艺，它利用高能的分子束在晶体生长表面上进行外延生长。与MOCVD不同，MBE需要在真空状态下工作。制备蓝色LED的过程中，主要步骤为：
（1）选择衬底：和MOCVD类似，在衬底上通过金属蒸汽沉积形成补偿层；
（2）制备GaN：在真空条件下，氮气和金属分子束沉积在衬底上，形成GaN材料；
（3）制备p型GaN：通过外延方法将杂质元素扩散到GaN材料中，变成p型半导体材料；
（4）制备InGaN量子井芯片：通过MBE方法，制备InGaN量子井芯片；
（5）制备n型GaN：通过外延方法将杂质元素扩散到GaN材料中，变成n型半导体材料,最后形成了PN结。
虽然这两种制造工艺的细节有所不同，但总的来说，它们的原理和步骤基本相同。
3. 新技术的发展
随着制造工艺技术的进步，Blue LED也得到了长足的发展。新技术主要包括以下几个方面：
（1）P型掺杂技术的改进：在传统的制造工艺中，P型GaN材料通常只能够被杂质掺杂到几个百万分之一。但是现在，新技术可以将掺杂浓度提高到10%以上，大大提高了发光效果。
（2）超晶格（superlattice）技术的优化：超晶格是将多个小的能隙材料交替堆积而成的一种特殊材料结构。通过超晶格技术，制备的LED可以提高电子和空穴的注入效率，从而增强了光输出效果。
（3）高亮度LED制造：现在，制造高亮度Blue LED的技术也得到了长足进展。通过调整量子井的宽度和材料，制造出的LED可以实现更强的光输出效果。
4. 应用前景
Blue LED的发明，开创了一种新型照明和显示技术的时代。它的应用前景非常广泛，比如：
（1）照明：Blue LED的单位功率发光强度比普通白光LED高出3至4倍，可以实现更加节能的照明效果。
（2）通信：蓝光可以传递更高的带宽，因此可以用于高速通信。
（3）DVD播放器：蓝光可以实现更高的数据存储密度，因此可以用于制造高清晰度的DVD播放器。
（4）汽车照明：高亮度Blue LED可以用于汽车灯光的制造，提高了汽车的安全性。
5. 结论
随着制造工艺技术的不断改进，Blue LED也得到了长足的发展。现在，制造技术已经非常成熟，应用领域也得到了长足拓展。可以预见，随着技术的不断进步，Blue LED的发展前景将会更加广阔。