LED芯片介绍PPT课件
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汇报人：日期:目录•led芯片概述•led芯片工作原理•led芯片制造工艺•led芯片市场趋势•led芯片的发展前景•led芯片的未来挑战与对策led芯片概述0102LED芯片是一种半导体发光器件，利用PN结电致发光的原理制成。
LED芯片特点体积小、寿命长、效率高、色彩丰富、耐冲击。
按发光管发光颜色：分为可见光LED芯片和不可见光LED芯片。
按发光管出光面特征：分为表面发光型和侧面发光型。
按发光二极管结构：分为有环氧和无环氧封装。
按发光二极管整体形状特征：分为圆型、方型、矩形等。
按发光二极管发光强度：分为普通亮度、高亮度和超高亮度。
led芯片应用领域照明领域LED芯片在照明领域的应用最为广泛，如日光灯、路灯、舞台灯等。
显示领域LED芯片可用于制作电子显示屏、广告牌等。
交通信号灯LED芯片的高亮度特点使其在交通信号灯的应用中具有优势。
汽车照明LED芯片的寿命长、体积小等特点使其在汽车照明领域得到广泛应用。
led芯片工作原理p-n结原理P-N结是LED芯片的核心部分，其形成过程是：在半导体晶体上，通过扩散掺杂的方法，在P型半导体和N型半导体之间形成一层空间电荷区，该区域具有较高的电场强度，能够实现载流子的分离和积累。
在正向电压作用下，P区中的空穴和N区中的电子受到电场的吸引而向对方扩散。
同时，在P-N结的两侧，空穴和电子相遇并发生复合，产生光子。
产生的光子向各个方向发射，其中一部分光子会从芯片表面发射出来，被我们所观察到。
LED芯片的光学特性主要包括发光波长、光通量、发光角度等。
发光波长是指LED发出的光的颜色，不同材料的LED具有不同的发光波长。
光通量是指LED发出的光的亮度，它与电流大小和芯片的材料有关。
发光角度是指LED发出的光线照射的角度范围，它与芯片的结构和封装方式有关。
LED芯片的电气特性主要包括正向电压、电流-电压特性、反向电压等。
正向电压是指LED芯片在正向导通时所需的电压，它与芯片的材料和结构有关。
《LED芯片的类型》课件
磷化铝LED
磷化铝LED具有较高 的发光效率和优秀的 颜色品质，广泛应用 于室内照明。
磷化氮铟LED
磷化氮铟LED具有较 高的发光效率和较低 的能耗，适用于大屏 幕和高亮度显示应用。
碳化硅LED
碳化硅LED具有高温、 高亮度和高反应速度 等优点，适用于特殊 环境下的照明应用。
基于颜色的分类
1 红色LED
COB LED是一种多芯片封装的 LED，具有高亮度和均匀发光 特性，适用于大屏幕和灯具 应用。
High Power LED
High Power LED是一种高功率LED，具有高亮度 和较大的发光面积，适用于室外照明和车红、绿、蓝三种发光颜色的 LED，可通过调节颜色比例达到多彩效果。
红色LED是最常见的LED颜 色，适用于显示屏、照明 和信号灯等应用。
2 黄色LED
黄色LED具有较高的亮度 和良好的色品质，广泛应 用于室内装饰和标识。
3 绿色LED
绿色LED具有良好的可见 性和较低的能耗，适用于 显示屏、指示灯和车载照 明。
4 蓝色LED
5 紫色LED
蓝色LED具有高亮度和独特的冷色调，广泛应 用于背光、室外照明和特殊效果。
商业照明
商业场所的照明需求 较高，LED芯片提供 高亮度和长寿命的解 决方案。
汽车照明
LED芯片被广泛用于 汽车前照灯、尾灯和 仪表盘等照明装置。
工业照明
工业照明对亮度和耐 用性要求高，LED芯 片能提供高效、长寿 命的照明解决方案。
结论
1 LED芯片的不同类型
2 LED芯片在不同领域的应用优势
LED芯片根据结构、发光材料和颜色等维度进 行分类，具有多样性和适用性。
芯片封装方式的影响
LED芯片的基本介绍
MOCVD是利用气相反应物（前驱物）及 Ⅲ族的有机金属和Ⅴ族的NH3在衬底表面进行 反应，将所需的产物沉积在衬底表面。通过控 制温度、压力、反应物浓度和种类比例，从而 控制镀膜成分、晶相等品质。MOCVD外延炉是 制作LED外延片最常用的设备。 然后是对LED PN结的两个电极进行加工， 电极加工也是制作LED芯片的关键工序，包括 清洗、蒸镀、黄光、化学蚀刻、熔合、研磨； 然后对LED毛片进行划片、测试和分选，就可 以得到所需的LED芯片。如果芯片清洗不够乾 净，蒸镀系统不正常，会导致蒸镀出来的金属 层（指蚀刻后的电极）会有脱落，金属层外观 变色，金泡等异常。
p-GaN p-Al0.25Ga0.75N
MQW u-In0.04Ga0.96N
LM-InGaN n-GaN/u-GaN
蓝宝石衬底
衬底片
外延片
RIBER R49NT型MBE系统
RIBER R6000型MBE系统
注析：法国Riber公司是全球着名的MBE系统及相关设备的制造商和供应商，已有30年以上研发MBE系统的经验，在国际市场和中国市场中所占的市场份额都居于领先地位， 也是最早进入中国市场的MBE设备供应商之一，可为客户提供各种化合物半导体薄膜的外延设备和技术服务。2008年6月Riber收购了法国专门制造分子束源炉的ADDON公司； 2008年9月Riber公司又收购了英国牛津仪器公司控股的VG Semicon MBE部门，进一步扩大了它在国际MBE市场中的占有率。目前Riber公司在全球已有250多个研究型MBE客 户，22个生产型MBE客户（市场占有率71%），产品的销售网络遍布欧洲、美洲和亚洲等许多国家和地区。
LED芯片的基本介绍
陈海金
2012-10
目录
一、LED名词解释 二、LED晶片生产工艺及流程 三、LED晶片分类 四、LED发展的趋势 五、小结
《LED芯片结构》课件
《LED芯片结构》PPT课件
# LED芯片结构
1. LED简介
什么是LED
LED是发光二极管的简称，它是一种能够将电能 转化为光能的半导体器件。
LED应用场景
LED在照明、显示、通信等领域有广泛应用，比 传统照明产品更节能、寿命更长。
2. LED芯片的结构
1 LED芯片的组成
LED芯片由n型半导体层、p型半导体层和PN结构组成。
亮度和发光效率 色温和色彩指数 电学特性
6. LED芯片制造发展趋势
晶体管节点
随着技术的发展，LED芯片中的 晶体管的尺寸越来越小。
晶体管材料
研究新型材料，提高晶体管的性 能和可靠性。
光学提高
研究新的光学技术，提高LED芯 片的光效和发光效果。
7. 总结与展望
1 LED芯片结构的未来发展
2 LED的应用前景
4. LED芯片制作工艺流程
原材料准备
准备所需的半导体材 料和其他制作工艺所 需的辅助材料。
GAN外延生长
通过外延生长技术在 衬底上制备出GaN材 料。
PN结制备
在GaN材料上制备好 PN结，确保电子空穴 对的正常工作。
金属化和光学 处理
对PN结进行金属化处 理，并进行光学特性 的优化。
5. LED芯片性能指标
2 图解LED芯片结构
LED芯片结构示意图如图所示，清晰展示各个组成部分的位置和作用。
3. LED芯片工作原理
1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
PN结
LED芯片的发光原理是通过PN结区域内电子空穴对的复合来释放光能。
2
准直器和光学栅片
LED芯片内部的准直器和光学栅片帮助控制光的方向和扩散。
3
# LED芯片结构
1. LED简介
什么是LED
LED是发光二极管的简称，它是一种能够将电能 转化为光能的半导体器件。
LED应用场景
LED在照明、显示、通信等领域有广泛应用，比 传统照明产品更节能、寿命更长。
2. LED芯片的结构
1 LED芯片的组成
LED芯片由n型半导体层、p型半导体层和PN结构组成。
亮度和发光效率 色温和色彩指数 电学特性
6. LED芯片制造发展趋势
晶体管节点
随着技术的发展，LED芯片中的 晶体管的尺寸越来越小。
晶体管材料
研究新型材料，提高晶体管的性 能和可靠性。
光学提高
研究新的光学技术，提高LED芯 片的光效和发光效果。
7. 总结与展望
1 LED芯片结构的未来发展
2 LED的应用前景
4. LED芯片制作工艺流程
原材料准备
准备所需的半导体材 料和其他制作工艺所 需的辅助材料。
GAN外延生长
通过外延生长技术在 衬底上制备出GaN材 料。
PN结制备
在GaN材料上制备好 PN结，确保电子空穴 对的正常工作。
金属化和光学 处理
对PN结进行金属化处 理，并进行光学特性 的优化。
5. LED芯片性能指标
2 图解LED芯片结构
LED芯片结构示意图如图所示，清晰展示各个组成部分的位置和作用。
3. LED芯片工作原理
1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
PN结
LED芯片的发光原理是通过PN结区域内电子空穴对的复合来释放光能。
2
准直器和光学栅片
LED芯片内部的准直器和光学栅片帮助控制光的方向和扩散。
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LED芯片介绍
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3. 高亮红（AlGaAs/GaAs、AlGaAs/AlGaAs）芯片
和GaP、GaAsP芯片不同之处在于：大多数 AlGaAs/GaAs、AlGaAs/AlGaAs芯片正面为N面， 连接到电源的负极，背面为P面，连接到电源的 正极。AlGaAs芯片发光颜色为红色，峰值波长 在630～670 nm之间。表<4>是我公司当前常用 的AlGaAs芯片主要尺寸及其发光峰值波长。图 <4>和图<5>分别是ED-010SR和ED-011UR的基
260×260×200 （μm）
电极直径 峰值波长
115 (μm) 655 (nm) 105 （μm） 655 (nm) 110 （μm） 655 (nm) 115 （μm） 650 (nm)
A
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图<4> ED-010SR AlGaAs芯片基本尺寸图
图<5>
图<5> ED-011UR AlGaAs芯片基本尺寸图
105（μm） 589 (nm) 105（μm） 589 (nm)
A
7
图<3>是ED-011HYH 芯片的主要尺寸图。
图<3> GaAsP/ GaP芯片基本尺寸图
注意点： 注意点：（1）GaAsP/GaP芯片峰值波长最长655nm（型号中
有“HR”，如：ED-012HR）；（2）GaAsP/GaP 芯片最薄为180μm，型号中 带-T，如：ED-011HOH-T）
110 （μm）
568 (nm)
ED-011YGHU 235×235×255 （μm）
110 （μm）
568 (nm)
ED-011YGN 210×210×255 （μm）
第六讲LED芯片结构和热ppt课件
薄膜倒装LED（TFFC-LED）
➢ 到2006年，Philips Lumileds Lighting公司报道 了一种新的薄膜倒装焊接的多量子阱结构的 LED（TFFC-LED）。
薄膜倒装结构的示意图以及工作状态下点亮后的显微图 20
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
(a)正装结构造成电流拥挤
(b)垂直结构电流分布均匀 16
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
垂直结构芯片技术-优势
➢ (2) 传统的正装结构采用蓝宝石衬底，由于蓝宝石衬 底不导电，所以需要刻蚀台面，牺牲了有源区的面积。 另外，由于蓝宝石衬底的导热性差（35Ｗ/(m•K)）， 还限制了LED芯片的散热；垂直结构LED采用键合与剥 离的方法将蓝宝石衬底去除，换成导电性好并且具有 高热导率的衬底，不仅不需要刻蚀台面，可充分的利 用有源区，而且可有效地散热。
7
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
➢ （2）在外延片顶部的P型GaN：Mg层上淀积厚 度大于50nm的P电极反射层；
➢ （3）刻蚀掉部分P型外延层和多量子阱有源层， 露出n型层，然后在暴露的n型GaN层上沉积Al基 n接触，其中P型欧姆接触为正方形，N型欧姆接 触以梳状插入其中，这样可缩短电流扩展距离， 把扩展电阻降至最小；
15
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
➢ 到2006年，Philips Lumileds Lighting公司报道 了一种新的薄膜倒装焊接的多量子阱结构的 LED（TFFC-LED）。
薄膜倒装结构的示意图以及工作状态下点亮后的显微图 20
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
(a)正装结构造成电流拥挤
(b)垂直结构电流分布均匀 16
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
垂直结构芯片技术-优势
➢ (2) 传统的正装结构采用蓝宝石衬底，由于蓝宝石衬 底不导电，所以需要刻蚀台面，牺牲了有源区的面积。 另外，由于蓝宝石衬底的导热性差（35Ｗ/(m•K)）， 还限制了LED芯片的散热；垂直结构LED采用键合与剥 离的方法将蓝宝石衬底去除，换成导电性好并且具有 高热导率的衬底，不仅不需要刻蚀台面，可充分的利 用有源区，而且可有效地散热。
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经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
➢ （2）在外延片顶部的P型GaN：Mg层上淀积厚 度大于50nm的P电极反射层；
➢ （3）刻蚀掉部分P型外延层和多量子阱有源层， 露出n型层，然后在暴露的n型GaN层上沉积Al基 n接触，其中P型欧姆接触为正方形，N型欧姆接 触以梳状插入其中，这样可缩短电流扩展距离， 把扩展电阻降至最小；
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经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
LED芯片制程简介PPT课件
型
及绿色荧光粉
高,光色及色温可调
晕现象,但较不明显
UV-LED配合红、绿、 兰三色荧光粉
高演色性,光色及色温可调, 使用高效率荧光粉提先发光 效率,光色不均不随电流变化
粉体混合数为因难，高效率 粉体不易寻找
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不 要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
周期 2 3 4 5 6
II
镁 Mg 锌 Zn 镉 Cd 汞 Hg
III 硼B 铝 A1 镓 Ga 铟 IN
IV 碳C 矽 Si 锗 Ge 锡 Sn 铅 Pb
V 氮N 磷P 砷 As 锑 Sb 鈊 Bi
VI 氧O 硫S 硒 Se 碲 Te
单晶成长
①柴可拉斯基液封式长晶法 (LEC)
②布吉曼水平式长晶法 (HB)
磊晶法
MOCVD LPE
MOCVD MOCVD MOCVD MOCVD MOCVD
MBE LPE LPE VPE CVD
元件形成
DH DH DH MQW MQW DH MQW DH SH SH SH SH
备注
晶片电极制作
金属化制程
①热阻式蒸镀 用于取低溶点的金属,如铝(AL)、金(AU)、镍（NI）
②电子枪蒸镀 (右图) 目前LED制程最普遍使用
③电浆溅镀(PLasma) 广泛应用于半导体制程
金属蒸气
晶圆
坩锅
电子束 金属
电子束产生器
抽真空
大电流
微影制程(光罩,蚀刻)
光源(汞弧光灯)
LED芯片种类及介绍
LED芯片的特点
LED芯片具有高效、节能、环保、寿命长等优点，广泛应用于照明、显示、背 光等领域。
LED芯片的分类
按波长分类
LED芯片按发射光的波长可分为可见光LED芯片和不可见光LED芯片。可见光LED芯片主 要用于照明和显示领域，不可见光LED芯片主要用于红外通信、感应等领域。
按功率分类
LED芯片按功率可分为小功率LED芯片和大功率LED芯片。小功率LED芯片主要用于指示 器、背光等领域，大功率LED芯片主要用于照明领域。
室外照明
LED芯片也可用于路灯、隧道灯 、景观灯等室外照明设备，提高 夜间能见度和安全性。
显示屏幕
电视屏幕
LED芯片可以用于制造高清、大屏幕 的电视屏幕，提供出色的视觉效果。
广告显示屏
LED芯片还可以用于制造各种广告显 示屏，如户外大型广告牌、商场展示 屏等，具有高亮度、高清晰度和高动 态范围的特点。
LED芯片还可以用于制造舞台灯光设 备，如染色灯、追光灯等，提供丰富 多彩的舞台效果。
04
LED芯片的发展趋势
高亮度化
总结词
随着LED技术的不断进步，高亮度LED芯片已成为市场主流，广泛应用于户外照明、汽 车照明等领域。
详细描述
高亮度LED芯片能够发出更高的光通量，具有更广泛的照明应用范围。它们通常采用高 功率芯片和先进的封装技术，以提高发光效率和稳定性。高亮度LED芯片的发展对于推
VS
详细描述
垂直芯片的结构使得其具有较高的亮度和 可靠性，同时也有利于散热。在垂直芯片 中，电流从上表面的阳极流向下表面的阴 极，产生的光子通过透明衬底向外发出。 这种结构使得垂直芯片在高温和低温环境 下都能保持良好的稳定性，适用于各种恶 劣环境下的应用。
LED芯片具有高效、节能、环保、寿命长等优点，广泛应用于照明、显示、背 光等领域。
LED芯片的分类
按波长分类
LED芯片按发射光的波长可分为可见光LED芯片和不可见光LED芯片。可见光LED芯片主 要用于照明和显示领域，不可见光LED芯片主要用于红外通信、感应等领域。
按功率分类
LED芯片按功率可分为小功率LED芯片和大功率LED芯片。小功率LED芯片主要用于指示 器、背光等领域，大功率LED芯片主要用于照明领域。
室外照明
LED芯片也可用于路灯、隧道灯 、景观灯等室外照明设备，提高 夜间能见度和安全性。
显示屏幕
电视屏幕
LED芯片可以用于制造高清、大屏幕 的电视屏幕，提供出色的视觉效果。
广告显示屏
LED芯片还可以用于制造各种广告显 示屏，如户外大型广告牌、商场展示 屏等，具有高亮度、高清晰度和高动 态范围的特点。
LED芯片还可以用于制造舞台灯光设 备，如染色灯、追光灯等，提供丰富 多彩的舞台效果。
04
LED芯片的发展趋势
高亮度化
总结词
随着LED技术的不断进步，高亮度LED芯片已成为市场主流，广泛应用于户外照明、汽 车照明等领域。
详细描述
高亮度LED芯片能够发出更高的光通量，具有更广泛的照明应用范围。它们通常采用高 功率芯片和先进的封装技术，以提高发光效率和稳定性。高亮度LED芯片的发展对于推
VS
详细描述
垂直芯片的结构使得其具有较高的亮度和 可靠性，同时也有利于散热。在垂直芯片 中，电流从上表面的阳极流向下表面的阴 极，产生的光子通过透明衬底向外发出。 这种结构使得垂直芯片在高温和低温环境 下都能保持良好的稳定性，适用于各种恶 劣环境下的应用。
[课件]LED芯片知识PPT
![[课件]LED芯片知识PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/828169daaef8941ea76e05af.png)
50 年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识， 1962 年，通用电气公司的尼 克•何伦亚（NickHolonyakJr.） 开发出第一种实际应用的可见光发光二极管。LED 是英文 light emitting diode（发光二极管）的缩写，它的基本结构 是一块电致发光的半导体材料， 置于一个有引线的架子上，然 后四周用环氧树脂密封，即固体封装，所以能起到保护内部芯 线的作用，所以 LED 的抗震性能好。
LED 发展史
最早应用半导体P-N结发光原理制成的LED光源问世于20世纪60 年代初。当时所用的材料是GaAsP，发红（λp=650nm），在 驱动电流为20毫安时，光通量只有千分之几个流明，相应的发光 效率约0.1流明/瓦。 70年代中期，引入元素In和N，使LED产生绿光（λp=555nm）， 黄光（λp=590nm）和橙光（λp=610nm），光效也提高到1 流明/瓦。 到了80年代初，出现了GaAlAs的LED光源，使得红色LED的光效 达到10流明/瓦。 90年代初，发红光、黄光的GaAlInP和发绿、蓝光的GaInN两种 新材料的开发成功，使LED的光效得到大幅度的提高。在2000年， 前者做成的LED在红、橙区（λp=615nm）的光效达到100流明 /瓦，而后者制成的LED在绿色区域（λp=530nm）的光效可以 达到50流明/瓦。 现在白光光效：三个档次60-70LM/W, 70-80lm/w，8090lm/w，最高可达120lm/w（但价格很高）
LED 发展史
由于黄光会刺激肉眼中的红光和绿光受体，再混合LED本身的 蓝光，使它看起来就像白色光，而其的色泽常被称作“月光的白 色”。这种制作白光LED的方法是由NichiaCorporation所开发 并从1996年开始用在生产白光LED上。若要调校淡黄色光的颜 色，可用其它稀土金属铽或钆取代Ce3+:YAG中掺入的铈(Ce)， 甚至可以以取代YAG中的部份或全部铝的方式做到。而基于其 光谱的特性，红色和绿色的对象在这种LED照射下看起来会不 及阔谱光源照射时那么鲜明。 另外由于生产条件的变异，这种LED的成品的色温并不统一， 从暖黄色的到冷的蓝色都有，所以在生产过程中会以其出来的 特性作出区分。 另一个制作的白光LED的方法则有点像日光灯，发出近紫外 光的LED会被涂上两种磷光体的混合物，一种是发红光和蓝光 的铕，另一种是发绿光的，掺杂了硫化锌(ZnS)的铜和铝。但 由于紫外线会使黏合剂中的环氧树脂裂化变质，所以生产难度 较高，而寿命亦较短。
LED 发展史
最早应用半导体P-N结发光原理制成的LED光源问世于20世纪60 年代初。当时所用的材料是GaAsP，发红（λp=650nm），在 驱动电流为20毫安时，光通量只有千分之几个流明，相应的发光 效率约0.1流明/瓦。 70年代中期，引入元素In和N，使LED产生绿光（λp=555nm）， 黄光（λp=590nm）和橙光（λp=610nm），光效也提高到1 流明/瓦。 到了80年代初，出现了GaAlAs的LED光源，使得红色LED的光效 达到10流明/瓦。 90年代初，发红光、黄光的GaAlInP和发绿、蓝光的GaInN两种 新材料的开发成功，使LED的光效得到大幅度的提高。在2000年， 前者做成的LED在红、橙区（λp=615nm）的光效达到100流明 /瓦，而后者制成的LED在绿色区域（λp=530nm）的光效可以 达到50流明/瓦。 现在白光光效：三个档次60-70LM/W, 70-80lm/w，8090lm/w，最高可达120lm/w（但价格很高）
LED 发展史
由于黄光会刺激肉眼中的红光和绿光受体，再混合LED本身的 蓝光，使它看起来就像白色光，而其的色泽常被称作“月光的白 色”。这种制作白光LED的方法是由NichiaCorporation所开发 并从1996年开始用在生产白光LED上。若要调校淡黄色光的颜 色，可用其它稀土金属铽或钆取代Ce3+:YAG中掺入的铈(Ce)， 甚至可以以取代YAG中的部份或全部铝的方式做到。而基于其 光谱的特性，红色和绿色的对象在这种LED照射下看起来会不 及阔谱光源照射时那么鲜明。 另外由于生产条件的变异，这种LED的成品的色温并不统一， 从暖黄色的到冷的蓝色都有，所以在生产过程中会以其出来的 特性作出区分。 另一个制作的白光LED的方法则有点像日光灯，发出近紫外 光的LED会被涂上两种磷光体的混合物，一种是发红光和蓝光 的铕，另一种是发绿光的，掺杂了硫化锌(ZnS)的铜和铝。但 由于紫外线会使黏合剂中的环氧树脂裂化变质，所以生产难度 较高，而寿命亦较短。
LED芯片制程PPT课件
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钝化层光刻
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钝化层刻蚀
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钝化层去胶
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检验
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减薄
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划片
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裂片
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▪ 划片,裂片工作流程图
划片前晶片背面
划片后背面
划片后,侧视图 裂片后,侧视图
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测试分检
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LED:What’s inside?
封装好的LED
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5
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2 . LED发光原理
n型
形成结
p型
空间电荷区
导带
自由电子
EF
VD 禁带
空穴 价带
VD：扩散电位
n型 —
空间电荷区 形成结
正向电压
自由电子
EF
p型
+
VD-V
未施加外电压的平衡状态
发光层
空穴
施加p型为正、n型为负的电压后
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6
6 参考文献：《LED照明设计与应用》作者：(日)LED照明推进协会|译者:李农//杨燕
1、光刻胶：正胶和负胶
2、曝光：光学曝光就可分为接触式、接近式、投影式、直接分步重 复触式，此外，还有电子束曝光和X射线曝光等。
3、显影：湿法去胶，非金属用浓硫酸去胶，金属用有机溶剂去胶。
干法去胶，等离子去胶和紫外光分解去胶。
紫外线
显
光刻掩 膜板
正性光刻胶
影
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15
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刻蚀技术
【精品】LED晶片、芯片及制造工艺流程PPT课件
芯片晶粒种类表
晶粒种类 类别 颜色 波长 结构
红
高亮度红 橙 高亮度橙
645nm~655nm
630nm~645nm 605nm~622nm
AlGaAs/GaAs
AlGaInP/GaAs GaAsP/GaP AlGaInP/GaAs
黄
可见光 高亮度黄 黄绿 高亮度黄绿
585nm~600nm
GaAsP/GaP
芯片按组成元素可分为：
☆ 二元晶片(磷﹑镓)：H﹑G等；
☆ 三元晶片(磷﹑镓 ﹑砷)：SR(较亮红色GaA/AS 660nm)、 HR (超亮红色 GaAlAs 660nm)、UR(最亮红色GaAlAs 660nm)等；
☆ 四元晶片(磷﹑铝﹑镓﹑铟)：SRF( 较亮红色 AlGalnP )、HRF(超亮红色 AlGalnP)、URF(最亮红色 AlGalnP 630nm)、VY(较亮黄色GaAsP/GaP 585nm)、 HY(超亮黄色 AlGalnP 595nm)、UY(最亮黄色 AlGalnP 595nm)、UYS(最亮黄色 AlGalnP 587nm)、UE(最亮桔色 AlGalnP 620nm)、HE(超亮桔色 AlGalnP 620nm)、 UG (最亮绿色 AIGalnP 574nm) LED等。
Chip Size： 14mil×14mil±0.5mil Emitting Area： 12mil×12mil±0.5mil Bonding Pad : 3.8mil±0.5mil Chip Thickness： 7mil±0.5mil Electrode material ：Au 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Cathode N-Cladding CART MQW* P-Cladding Transparent layer Reflective layer Substrate Anode
led芯片简介介绍
led芯片简介介绍
汇报人： 日期:
目录
• led芯片概述 • led芯片技术特点 • led芯片市场情况 • led芯片的发展方向 • led芯片的未来展望
01 led芯片概述
led芯片定义
LED芯片又称LED发光二极管， 是一种能够将电能转化为可见光 的固态半导体器件，它可以直接
把电能转化为光能。
高效化
提高LED芯片的发光效率是另一个发 展方向，高效的LED芯片可以降低能 耗，减少散热问题，同时也能提高产 品的使用寿命。
降低成本
原料成本
通过优化芯片设计和制造工艺，降低LED芯片的原料成本，从而降低产品的售价 ，提高市场竞争力。
制造成本
改进生产工艺，提高生产效率，降低制造成本，也是LED芯片发展的一个重要方 向。
03
全球化发展
LED芯片产业将进一步全球化发展， 企业将积极拓展海外市场，参与国际 竞争。同时，国际间的合作与交流也 将促进LED芯片产业的技术进步和产 业发展。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
是指芯片所能承受的最大 静电电压值，一般有300V 、500V等。
是指芯片在正常工作条件 下的使用寿命和稳定性。
03 led芯片市场情况
led芯片市场规模
全球市场规模
近年来，随着LED照明市场的不断扩大，LED芯片市场规模也呈现出稳步增长 的趋势。根据市场调研机构的数据，2020年全球LED芯片市场规模达到了XX 亿美元，预计到2025年将达到XX亿美元。
led芯片应用场景
01
02
03
04
普通照明
LED芯片被广泛应用于各种室 内外照明设备，如LED灯具、
LED灯泡、LED手电筒等。
汇报人： 日期:
目录
• led芯片概述 • led芯片技术特点 • led芯片市场情况 • led芯片的发展方向 • led芯片的未来展望
01 led芯片概述
led芯片定义
LED芯片又称LED发光二极管， 是一种能够将电能转化为可见光 的固态半导体器件，它可以直接
把电能转化为光能。
高效化
提高LED芯片的发光效率是另一个发 展方向，高效的LED芯片可以降低能 耗，减少散热问题，同时也能提高产 品的使用寿命。
降低成本
原料成本
通过优化芯片设计和制造工艺，降低LED芯片的原料成本，从而降低产品的售价 ，提高市场竞争力。
制造成本
改进生产工艺，提高生产效率，降低制造成本，也是LED芯片发展的一个重要方 向。
03
全球化发展
LED芯片产业将进一步全球化发展， 企业将积极拓展海外市场，参与国际 竞争。同时，国际间的合作与交流也 将促进LED芯片产业的技术进步和产 业发展。
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感谢您的观看
是指芯片所能承受的最大 静电电压值，一般有300V 、500V等。
是指芯片在正常工作条件 下的使用寿命和稳定性。
03 led芯片市场情况
led芯片市场规模
全球市场规模
近年来，随着LED照明市场的不断扩大，LED芯片市场规模也呈现出稳步增长 的趋势。根据市场调研机构的数据，2020年全球LED芯片市场规模达到了XX 亿美元，预计到2025年将达到XX亿美元。
led芯片应用场景
01
02
03
04
普通照明
LED芯片被广泛应用于各种室 内外照明设备，如LED灯具、
LED灯泡、LED手电筒等。
LED芯片结构演示幻灯片
G
I
A
C
D
G
AH
E
B
F J
图2.1 单电极芯片结构示意图
单电极芯片结构代码含义
代码
说明
A
p极金属层
B
发光区
C
p层
D
n层
E
n型结晶基板
代码 F G H I J
说明 n极金属层 芯片尺寸（长×宽） 芯片高度 电极厚度 电极直径
2020/4/23
济南大学理学院
第2章 LED的封装原物料
§2.1.2 LED双电极芯片
第2章 LED的封装原物料
2020/4/23
苏永道 教授
济南大学 理学院
济南大学理学院
第2章 LED的封装原物料
LED的封装工艺有其自己的特点。对LED封装前首先要做 的是控制原物料。因为许多场合需要户外使用，环境条件往往 比较恶劣，不是长期在高温下工作就是长期在低温下工作，而 且长期受雨水的腐蚀，如LED的信赖度不是很好，很容易出现 瞎点现象，所以注意对原物料品质的控制显得尤其重要。
◆ 蓝宝石（Al2O3） 三种衬底材料： ◆ 硅 （Si）
◆ 碳化硅（SiC）
一、蓝宝石衬底
1.生产技术成熟、器件质量较好 ;
蓝宝石衬底有许多的优点：
2.稳定性很好，能够运用在高温生长过 程中;
3.机械强度高，易于处理和清洗。
2020/4/23
济南大学理学院
第2章 LED的封装原物料
蓝宝石衬底存在的问题：
GaP/GaP AlGaInP/GaAs
GaP/GaP AlGaInP/GaAs GaInN/Sapphire GaInN/Sapphire
GaAs/GaAs AlGaAs/GaAs AlGaAs/AlGaAs
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4.3 （mil）
567～574 (nm)
SR-011YGN 9×9×9
（mil）
4.3 （mil）
567～574 (nm)
说明：（1）1 mil=25.4μm； （2）台湾光磊ED-2××××芯片正面为N面，背面为P面，见图<2>。
.
5
图<1> 台湾光磊ED-011YGH芯片基本尺寸图
图<2> 台湾光磊ED-213YG芯片基本尺寸图
高亮绿
镓铟铝磷
(AlGaInP)
超高亮绿
氮化镓
( GaN )
蓝
氮化镓
( GaN )
紫
氮化镓
( GaN )
白 红外
氮化镓+荧光粉 砷化镓 (GaAlAs、 GaAs)
.
3
1、GaP/GaP芯片
GaP 和GaAsP芯片是最早出现的LED芯片，图<1>是 普通GaP/GaP芯片外形尺寸图（不同芯片，电极的形状 不一样）。这类芯片大多数正面为P面，连接到电源的正 极，背面为N面，连接到电源的负极。约在管芯2/3高处， 是P区和N区的交界处，称PN结。
110 （μm）
568 (nm)
ED-011YGHU 235×235×255 （μm）
110 （μm）
568 (nm)
ED-011YGN 210×210×255 （μm）
110 （μm）
568 (nm)
ED-108YG
185×185×200 （μm）
105 （μm）
568 (nm)
SR-008RDH
8×8×10
（mil）
4.3 （mil）
700 (nm)
SR-008YGH
8×8×10
（mil）
4.3 （mil）
565～575 (nm)
SR-011RDH 10×10×10 （mil）
4.3 （mil）
700 (nm)
SR-011RDN
9×9×10
（mil）
4.3 （011YGH 10×10×9 （mil）
.
4
表<2> 台湾光磊、南昌欣磊部分GaP芯片基本尺寸和峰值波长
型号
基本尺寸 (长×宽×高)
电极直径 峰值波长
ED-010PG
235×235×255（μm）
105 (μm)
557 (nm)
ED-011PG
260×260×275 （μm）
110 （μm）
557 (nm)
ED-011YGH 235×235×255 （μm）
LED芯片介绍
光电子工程技术研究开发中心 2007年3月
.
1
LED芯片（pellet）是一个由化合物半导体组成的PN结。 当有电流通过PN结时产生发光，由不同材料制成的管芯可 以发出不同的颜色。即使同一种材料，通过改变掺入杂质的 种类或浓度，或者改变材料的组份，也可以得到不同的发光 颜色。发光强度除了和材料有关外，还和通过PN结电流的 大小以及封装形式有关。电流越大，发光强度越高，但当电 流达到一定程度时出现光的饱和，这时电流再增加，光强不
本尺寸图。
.
9
表<4> 部分AlGaAs/GaAs、AlGaAs/AlGaAs芯片主要尺寸和发光峰
值波长
型号 ED-011SRD ED-010SR ED-010SRK ED-011UR
基本尺寸 (长×宽×高)
260×260×275 （μm）
235×235×275 （μm）
185×185×225 （μm）
105（μm） 589 (nm) 105（μm） 589 (nm)
.
7
图<3>是ED-011HYH 芯片的主要尺寸图。
图<3> GaAsP/ GaP芯片基本尺寸图
注意点： 注意点：（1）GaAsP/GaP芯片峰值波长最长655nm（型号中
有“HR”，如：ED-012HR）；（2）GaAsP/GaP 芯片最薄为180μm，型号中 带-T，如：ED-011HOH-T）
260×260×200 （μm）
电极直径 峰值波长
115 (μm) 655 (nm) 105 （μm） 655 (nm) 110 （μm） 655 (nm) 115 （μm） 650 (nm)
.
10
图<4> ED-010SR AlGaAs芯片基本尺寸图
图<5>
图<5> ED-011UR AlGaAs芯片基本尺寸图
.
8
3. 高亮红（AlGaAs/GaAs、AlGaAs/AlGaAs）芯片
和GaP、GaAsP芯片不同之处在于：大多数 AlGaAs/GaAs、AlGaAs/AlGaAs芯片正面为N面， 连接到电源的负极，背面为P面，连接到电源的 正极。AlGaAs芯片发光颜色为红色，峰值波长 在630～670 nm之间。表<4>是我公司当前常用 的AlGaAs芯片主要尺寸及其发光峰值波长。图 <4>和图<5>分别是ED-010SR和ED-011UR的基
.
6
2. GaAsP/GaP 芯片
GaAsP/GaP 芯片的基本结构和GaP/GaP相似，正面为 P面，反面为N面。我们当前使用的该类芯片主要是台 湾光磊生产的ED系列芯片，其基本尺寸和发光峰值波 长见表<3>。
表<3> 部分GaAsP/GaP 芯片基本尺寸和峰值波长
型号
基本尺寸 (长×宽×高)
电极直径 峰值波长
再增加。表<1>是不同颜色发光二极管所使用的发光材料。
.
2
表<1> 不同颜色的发光二极管所使用的发光材料
发光颜色
使用材料
普通红、绿
磷化镓 （GaP/GaP）
普通红、黄、橙 磷砷镓 (GaAsP/GaP)
高亮红
镓铝砷 （AlGaAs/GaAs、AlGaAs/AlGaAs）
超高亮红、黄、橙 镓铟铝磷
(AlGaInP)
ED-011HOH 235×235×255 （μm） 110 (μm) 632 (nm)
ED-011HO ED-011SO
260×260×255 （μm） 260×260×255 （μm）
110（μm） 632 (nm) 110（μm） 610 (nm)
ED-011HY 260×260×255 （μm） ED-011HYH 235×235×255 （μm）
我公司当前使用较多的是台湾光磊以及南昌欣磊生产 的产品，包括台湾光磊的 ED-010PG、ED-011PG、 ED-011YGH、ED-011YGHU、ED-011YGN、ED108YG以及南昌欣磊的SR-008RDH、SR-008YGH、 SR-011RDH、SR-011RDN、SR-011YGH、表<2>是 以上芯片的外形尺寸和发光峰值波长。图<1>是台湾光 磊ED-011YGH芯片外形尺寸图。