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LED芯片原理分类基础知识大全
LED芯片原理分类基础知识大全LED（Light Emitting Diode）即发光二极管，是一种基于半导体材料的电子元件。
它能够直接将电能转换为可见光，具有体积小、功耗低、寿命长等优点，在各个领域有着广泛的应用。
1. 衬底选择：芯片的衬底通常使用蓝宝石（sapphire）或硅（silicon）材料，其中蓝宝石衬底适用于制造蓝光LED，而硅衬底适用于制造红光、绿光LED。
2.外延生长：将所需材料的薄片逐渐沉积在衬底上，使其逐渐增厚，形成外延层。
3.晶圆切割：将外延层切割成晶圆形状，并进行光洁处理。
4.研磨和腐蚀：通过机械或化学方法对晶圆进行研磨或腐蚀，使其得到一定的光学反射效果。
5.P型和N型制备：在晶圆上制备P型和N型区域，分别通过掺杂方法将其中一侧的材料掺入组别的杂质。
6.金属电极制备：在P型和N型区域上刻蚀金属电极，通过金属电极可以引出电流。
7.芯片测试：对制备完成的LED芯片进行测试，包括亮度、波长、电流和电压等参数的测试。
根据不同的工艺和材料选择，LED芯片的类型可分为以下几种：1.普通LED芯片：制造工艺简单，成本低，适用于一般照明和显示等领域。
2.高亮度LED芯片：通过优化结构和材料，提高亮度和发光效率，适用于显示屏、信号灯等需要高亮度的应用。
3.SMDLED芯片：表面安装技术（SMD）制造的LED芯片，便于焊接和组装，广泛应用于背光源、室内照明等领域。
4.COBLED芯片：芯片上多个小颗粒进行集成，具有高亮度、高可靠性等优点，适用于大功率照明等领域。
5.RGBLED芯片：集成了红、绿、蓝三种颜色的LED芯片，通过不同颜色的组合可以实现多彩的显示效果。
6.UVLED芯片：发射紫外线光的LED芯片，用于紫外线固化、水质检测、杀菌消毒等领域。
总的来说，LED芯片的原理分类涉及到材料选择、制备工艺和应用领域等多个方面，通过不同的工艺和材料选择，可以实现不同功能和性能的LED芯片。
随着科技的进步和人们对绿色环保的追求，LED芯片的研发和应用将会得到更广泛的推广。
LED基础知识培训(芯片)
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二、外延片
外延片是指用外延工艺在衬底表面生长薄膜所生片的单晶硅片。一般外 延层厚度为2-20微米，作为衬底的单晶硅片厚度为610微米左右。 外延工艺：外延生长技术发展于20世纪50年代末60年代初，为了制造高 频大功率器件，需要减小集电极串联电阻。生长外延层有多种方法，但 采用最多的是气相外延工艺，常使用高频感应炉加热，衬底置于包有碳 化硅、玻璃态石墨或热分解石墨的高纯石墨加热体上，然后放进石英反 应器中，也可采用红外辐照加热。为了克服外延工艺中的某些缺点，外 延生长工艺已有很多新的进展：减压外延、低温外延、选择外延、抑制 外延和分子束外延等。外延生长可分为多种，按照衬底和外延层的化学 成分不同，可分为同质外延和异质外延；按照反应机理可分为利用化学 反应的外延生长和利用物理反应的外延生长；按生长过程中的相变方式 可分为气相外延、液相外延和固相外延等。
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三、LED外延片工艺流程如下：
衬底 - 结构设计 - 缓冲层生长 - N型GaN层生长 - 多量子阱发光层生 - P型GaN层生长 - 退火 - 检测（光荧光、X射线） - 外延片 外延片- 设计、加工掩模版 - 光刻 - 离子刻蚀 - N型电极（镀膜、退 火、刻蚀） - P型电极（镀膜、退火、刻蚀） - 划片 - 芯片分检、分 级 重点设备：金属有机物化学气相淀积（Metal-Organic Chemical Vapor Deposition，简称 MOCVD）， 1968年由美国洛克威尔公司提出来的一项 制备化合物半导体单品薄膜的新技术。该设备集精密机械、半导体材料、 真空电子、流体力学、光学、化学、计算机多学科为一体，是一种自动 化程度高、价格昂贵、技术集成度高的尖端光电子专用设备，主要用于 GaN（氮化镓）系半导体材料的外延生长和蓝色、绿色或紫外发光二极管 芯片的制造，也是光电子行业最有发展前途的专用设备之一。
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芯片原理知识大全一览
LED芯片原理知识大全一览
LED是一种发光二极管。
发光二极管（LED）是一种无源器件，可将电能转换成光能，也可以将光能转换成电能。
LED原理非常简单，它只需将正向电流通过LED元件即可发光。
LED用于非常宽泛的应用场合，比如照明、节能灯具、显示屏、可视报警器、电子仪器和安全系统等，可用作显示器具，也可用作发光源或信号源。
LED芯片的基本原理是在半导体材料中有n极和p极，这两种型号的半导体经过内置元件处理后形成微小的发光单元，并将电能转换成光能，即产生发光现象。
能发出多种颜色的半导体结构有所不同，能发出的颜色也不一样。
LED芯片的结构由三层组成：基板、发光元件和连接层。
基板由绝缘和金属组成，它的作用是将LED封装到电路板，并连接到外部电路。
发光元件是LED的核心，它通常由硅片、金属膜、连接装置、外壳和陶瓷基板组成，发光元件中最重要的是芯片，它将电流转换成可见光，而且它的发光效果取决于它的封装及其布局；连接层由铜线组织而成，其作用是将上述的基板和发光元件连接到外部电路板。
电子元件中的LED芯片是机器可以识别的有用芯片，它可以维护、控制电子设备的运行，具有良好的可靠性和可信度。
LED 芯片的全部基础知识
LED产业链包括LED外延片生产、LED芯片生产、LED芯片封装及LED产品应用等四个环节。
其中LED外延片的技术含量最高，芯片次之一，LED外延片；2006年5月我从宁波回到厦门工作，我对LED封装产品和技术也有一定的了解，自己希望从事LED晶片销售工作，对目前国内芯片厂来说，也就是路美（原AXT）和三安等比较出名，其它的LED晶片都在快速发展中，目前LED晶片厂的技术在不断进步，不断超越从前，未来的五年内，竞争会越来越激烈，这关系到产品的品质，产品工艺，产品的成本，公司的实力，人才等。
此时我选择路美芯片公司，就这样进入LED最源头的产业，因此我也了解LED外延片，LED 大圆片，LED晶片等。
对于国内公司而言，生产外延片的难度太大了，也就是路美自己能展外延片，由于采用美国（原AXT）的技术和工艺，暂时在生产蓝，绿光晶片还是处于领先的技术和水平。
外延生长的基本原理是：在一块加热至适当温度的衬底基片（主要有蓝宝石和SiC，Si）上，气态物质In,Ga,Al,P有控制的输送到衬底表面，生长出特定单晶薄膜。
目前LED外延片生长技术主要采用有机金属化学气相沉积方法。
MOCVD金属有机物化学气相淀积（Metal-Organic Chemical Vapor Deposition，简称MOCVD），1968年由美国洛克威尔公司提出来的一项制备化合物半导体单品薄膜的新技术。
该设备集精密机械、半导体材料、真空电子、流体力学、光学、化学、计算机多学科为一体，是一种自动化程度高、价格昂贵、技术集成度高的尖端光电子专用设备，主要用于GaN（氮化镓）系半导体材料的外延生长和蓝色、绿色或紫外发光二极管芯片的制造，也是光电子行业最有发展前途的专用设备之一。
外延片的生产制作过程是非常复杂，展完外延片，接下来就在每张外延片随意抽取九点做测试，符合要求的就是良品，其它为不良品（电压偏差很大，波长偏短或偏长等）。
良品的外延片就要开始做电极（P极，N极），接下来就用激光切割外延片，然后百分百分捡，根据不同的电压，波长，亮度进行全自动化分检，也就是形成LED晶片（方片）。
LED知识大全之LED参数特性详解篇
LED知识大全之LED参数特性详解篇LED是利用化合物材料制成pn结的光电器件。
它具备pn结结型器件的电学特性：I-V特性、C-V特性和光学特性：光谱响应特性、发光光强指向特性、时间特性以及热学特性。
本文将为你详细介绍。
1、LED电学特性1.1 I-V特性表征LED芯片pn结制备性能主要参数。
LED的I-V特性具有非线性、整流性质：单向导电性，即外加正偏压表现低接触电阻，反之为高接触电阻。
图1 LED I-V特性曲线如图1：（1）正向死区：（图oa 或oa′段）a点对于V0 为开启电压，当V＜Va，外加电场尚克服不少因载流子扩散而形成势垒电场，此时R很大；开启电压对于不同LED其值不同，GaAs 为1V，红色GaAsP 为1.2V，GaP 为1.8V，GaN 为2.5V。
（2）正向工作区：电流IF 与外加电压呈指数关系：IF = IS (e qVF/KT –1)IS为反向饱和电流。
V＞0 时，V＞VF 的正向工作区IF 随VF 指数上升：IF = IS e qVF/KT（3）反向死区：V＜0 时pn 结加反偏压V= - VR 时，反向漏电流IR（V= -5V）时，GaP 为0V，GaN 为10uA。
（4）反向击穿区V＜- VR ，VR 称为反向击穿电压；VR 电压对应IR 为反向漏电流。
当反向偏压一直增加使V＜- VR 时，则出现IR 突然增加而出现击穿现象。
由于所用化合物材料种类不同，各种LED 的反向击穿电压VR 也不同。
1.2 C-V特性鉴于LED 的芯片有9×9mil (250×250um)，10×10mil，11×11mil (280×280um)，12×12mil (300×300um)，故pn 结面积大小不一，使其结电容（零偏压）C≈n+pf左右。
C-V 特性呈二次函数关系（如图2）。
由1MHZ 交流信号用C-V 特性测试仪测得。
熟记LED照明驱动电路与典型芯片常识
熟记：LED照明驱动电路与典型芯片常识LED 是通过将电压加在其PN 结上形成能级跃变产生光子而发光的。
LED 器件不能与220V 交流电直接相连，要用2-3V 的低电压供电，也就是要根据不同的用途和供电电压设计复杂的变换电路（驱动电路）。
LED 驱动电路应具有功率转换效率高、可靠性高、功率因数高、成本低、体积小等特点。
LED 驱动电路供电类型根据供电电压的不同可将驱动电路分为两类：直流供电的低电压（0.8—1.65V）电池（如钮扣电池），驱动电路宜采用DC/DC 升压式转换器。
其他大于5V 的直流电源，驱动电路应采用DC/DC 降压式转换器；直接由交流市电供电的电源一般需经过AC/DC/ DC 变换才可用。
LED 照明驱动电路主要技术LED 照明电路按驱动方式也分为两类。
恒流驱动的输出电流不变，输出电压随负载阻值不同变化；恒压驱动的输出电压不变，输出电流随着负载阻值增减变化。
恒流驱动是比较理想的方式，实际使用的驱动电路一般均具有恒压、恒流功能。
LED 照明驱动电路按结构方式分为器件降压和PWM 开关电源两种。
其中器件降压又有阻容降压、电阻降压、变压器降压等方式。
PWM 开关电源是指调节主电路开关器件导通脉冲的宽度来保持输出电压或电流稳定的驱动方式。
改变占空比即可改变LED 的平均驱动电流，从而改变LED 的发光强度。
LED 照明驱动电路典型芯片LED 照明电路需要调节亮度时，其控制方式主要有线性调节LED 的电流（模拟调光）和利用PWM 设置占空比和工作周期（数字调光）两种。
面对国内外各电子公司上百种的L ED 驱动芯片，建议：一是尽量选用大品牌的产品，二是根据需要综合考虑质量与成本。
下面列出几种常用的典型驱动芯片型号。
（1）国外产品①美国美信-MAX168XX 系列。
MAX16818 工作电压范围4.75-28V，输出电流3 0A，通过PWM 信号可实现宽范围亮度调节。
MAX16819/MAX16820 输入电压范围4. 5-28V，驱动电流3A。
LED芯片知识
LED 収展叱
不第一种斱法比较，它效率较低而产生较多热(因为 StokesShift前者较大)，但好处是光谱癿特性较佳，产生癿光 比较好看。而由亍紫外光癿LED功率较高，所以其效率虽比较 第一种斱法低，出来癿亮度却相若。 最新一种制造白光LED癿斱法没再用上磷光体。新癿做法 是在硒化锌(ZnSe)基板上生长硒化锌癿磊晶局。通申时其活跃 地带会収出蓝光而基板会収黄光，混合起来便是白色光。
LED癿封装
LED癿封装癿仸务 ：是将外引线连接到LED芯片癿申枀上，同时 保护好LED芯片，幵丏起到提高光叏出效率癿作用.兲键工序有装 架、压焊、封装. 2.LED封装形式 ：LED封装形式可以说是五花八门,主要根据丌同 癿应用场合采用相应癿外形尺寸,散热对策和出光效果.LED按封装 形式分类有Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、 High-Power-LED等. 3.LED封装工艺流秳 1.芯片梱验 镜梱：杅料表面是否有机械损伤及麻点麻坑（lockhill）芯片尺寸 及申枀大小是否符合工艺要求申枀图案是否完整. 2.扩片 由亍LED芯片在划片后依然掋列紧密间距很小（约0.1mm），丌 利亍后工序癿操作。我们采用扩片机对黏结芯片癿膜迚行扩张，是 LED芯片癿间距拉伸到约0.6mm.也可以采用手工扩张，但很容易 造成芯片掉落浪贶等丌良问题.
50 年前人们已经了解半导体杅料可产生光线癿基本知识， 1962 年，通用申气公司癿尼 兊•何伦亚（NickHolonyakJr.） 开収出第一种实际应用癿可见光収光二枀管。LED 是英文 light emitting diode（収光二枀管）癿缩写，它癿基本结极 是一坑申致収光癿半导体杅料， 置亍一个有引线癿架子上，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 线癿作用，所以 LED 癿抗震性能好。
LED芯片的重要参数及两种结构分析（精选5篇）
LED芯片的重要参数及两种结构分析（精选5篇）第一篇：LED芯片的重要参数及两种结构分析LED芯片的重要参数及两种结构分析发布日期：2012-06-21浏览次数：74led芯片是半导体发光器件LED的核心部件(led灯)，LED发光的原理主要在于LED芯片的P-N结。
一般来说，半导体芯片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。
但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结(LED电视)。
当电流通过导线作用于这个芯片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的(LED显示器)。
LED芯片主要由砷(AS)、铝(AL)、镓(Ga)、铟(IN)、磷(P)、氮(N)、锶(Si)这几种元素中的若干种组成，主要材料为单晶矽。
LED芯片的分类用途：根据用途分为大功率led芯片、小功率led芯片两种;颜色：主要分为三种：红色、绿色、蓝色(制作白光的原料);形状：一般分为方片、圆片两种;大小：小功率的芯片一般分为8mil、9mil、12mil、14mil等LED芯片结构介绍不同LED芯片，其结构大同小异，有外延用的芯片基板(蓝宝石基板、碳化矽基板等)和掺杂的外延半导体材料及透明金属电极等构成。
LED芯片特点(1)四元芯片，采用MOVPE工艺制备，亮度相对于常规芯片要亮。
(2)信赖性优良。
(3)应用广泛。
(4)安全性高。
(5)寿命长。
LED芯片的重要参数1.正向工作电流If：它是指发光二极管正常发光时的正向电流值。
在实际使用中应根据需要选择IF在0.6•IFm以下。
2.正向工作电压VF：参数表中给出的工作电压是在给定的正向电流下得到的。
一般是在IF=20mA时测得的。
发光二极管正向工作电压VF在1.4～3V。
在外界温度升高时，VF将下降。
3.V-I特性：发光二极管的电压与电流的关系，在正向电压正小于某一值(叫阈值)时，电流极小，不发光。
led芯片知识
led芯片知识外延生长的基本原理是：在一块加热至适当温度的衬底基片（主要有蓝宝石和、SiC、Si）上，气态物质InGaAlP有控制的输送到衬底表面，生长出特定单晶薄膜。
目前LED外延片生长技术主要采用有机金属化学气相沉积方法。
led芯片知识_MOCVD介绍：金属有机物化学气相淀积（Metal-Organic Chemical Vapor Deposition，简称MOCVD），1968年由美国洛克威尔公司提出来的一项制备化合物半导体单品薄膜的新技术。
该设备集精密机械、半导体材料、真空电子、流体力学、光学、化学、计算机多学科为一体，是一种自动化程度高、价格昂贵、技术集成度高的尖端光电子专用设备，主要用于GaN（氮化镓）系半导体材料的外延生长和蓝色、绿色或紫外发光二极管芯片的制造，也是光电子行业最有发展前途的专用设备之一。
led芯片知识_LED芯片的制造工艺流程：外延片→清洗→镀透明电极层→透明电极图形光刻→腐蚀→去胶→平台图形光刻→干法刻蚀→去胶→退火→SiO2沉积→窗口图形光刻→SiO2腐蚀→去胶→N极图形光刻→预清洗→镀膜→剥离→退火→P极图形光刻→镀膜→剥离→研磨→切割→芯片→成品测试。
其实外延片的生产制作过程是非常复杂的，在展完外延片后，下一步就开始对LED外延片做电极（P极，N极），接着就开始用激光机切割LED外延片（以前切割LED外延片主要用钻石刀），制造成芯片后，在晶圆上的不同位置抽取九个点做参数测试，如下图所示：1、主要对电压、波长、亮度进行测试，能符合正常出货标准参数的晶圆片再继续做下一步的操作，如果这九点测试不符合相关要求的晶圆片，就放在一边另外处理。
2、晶圆切割成芯片后，100%的目检（VI/VC），操作者要使用放大30倍数的显微镜下进行目测。
3、接着使用全自动分类机根据不同的电压，波长，亮度的预测参数对芯片进行全自动化挑选、测试和分类。
4、最后对LED芯片进行检查（VC）和贴标签。
LED基本理论知识(配图完整版)
LED基本理论知识半导体发光器件包括半导体发光二极管（简称LED）、数码管、符号管、米字管及点阵式显示屏（简称矩阵管）等。
事实上，数码管、符号管、米字管及矩阵管中的每个发光单元都是一个发光二极管。
一、半导体发光二极管工作原理、特性及应用（一）LED发光原理图1 发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP Array（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。
因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。
此外，在一定条件下，它还具有发光特性。
在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。
进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光，如图1所示。
假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。
除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。
发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。
由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在*近PN结面数μm以内产生。
理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度Ｅg有关，即λ≈1240/Eg（mm）式中Eg的单位为电子伏特（eV）。
若能产生可见光（波长在380nm紫光～780nm红光），半导体材料的Eg应在3.26～1.63eV之间。
比红光波长长的光为红外光。
现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管，但其中蓝光二极管成本、价格很高，使用不普遍。
（二）LED的特性1．极限参数的意义a.Pm：允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。
超过此值，LED发热、损坏。
b.最大正向直流电流I F m：允许加的最大的正向直流电流。
超过此值可损坏二极管。
c.V R m：所允许加的最大反向电压。
超过此值，发光二极管可能被击穿损坏。
LED芯片种类及介绍
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基础必学知识点
LED基础必学知识点
1. LED的全称为“Light Emitting Diode”，即发光二极管。
它是一种能够将电能转化为光能的电子元器件。
2. LED具有节能高效的特点，相较于传统的白炽灯泡或荧光灯，LED 的光效更高，能够有效降低能源消耗。
3. LED的发光原理是通过半导体材料中的电子和空穴的复合释放出能量，进而产生光。
4. LED有不同的发光颜色，包括红、绿、蓝和白等。
这是通过控制半导体材料的组分和结构来实现的。
5. LED的亮度可以通过调节电流大小来控制。
较高的电流能够使LED 更亮，但也会增加能耗和发热。
6. LED的寿命较长，通常能够达到数万小时以上。
这是由于LED没有灯丝和荧光粉等易损部件。
7. LED还具有快速开启、抗震动、体积小等优点，适用于各种不同的应用场景。
8. LED可以用作指示灯、照明灯具、显示屏等各种应用。
在数字显示方面，LED数字管和LED点阵屏是常见的应用形式。
9. LED的工作电压一般在1.5-3.5伏之间，具体取决于不同的颜色和型号。
10. 在电路设计中，通常需要驱动电路来驱动LED工作。
这可以通过限流电阻、电流调节电路或专用的LED驱动器来实现。
需要注意的是，以上是LED基础知识的一般内容，具体的知识点还会涉及到LED的驱动方式、电压兼容性、色温等更加详细的相关知识。
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VPE
以气体或电浆材料传输 至基板促使晶格表 面粒子凝结或解离
磊晶长成速度快 量产能力尚可
磊晶薄度及平整 度控制不易
传统LED
将有机金属以气体形式 磊晶纯度佳
成本较高
MOCVD
扩散至基板促使晶 磊晶薄度控制佳 良好率低
格表面粒子凝结 磊晶平整度佳 原料取得不易
HB-LED LD
VCSEL HBT
§2.1.7 常用芯片简图 一、单电极芯片
N电极连接 测量
衬底研磨 划片 封装
制作电极以供打线用﹐目前使用Ti/Al=0.6/6kA为接触 电极﹐可与N-GaN有良好的欧姆接触。
做一般特性量测﹐主要有正向导通电压（VF）﹐亮 度﹐波长﹐方向击穿电压（VR）及良率量测﹐并将 不良品淘汰。
用钻石研磨液对前站制作完成之芯片进行背面研磨﹐ 以便于切割及帮助散热﹐目前大多研磨抛光至100µm, 研磨良率可达91%。
211led单电极芯片图21单电极芯片结构示意图defcahibaggj电极直径jn型结晶基板e电极厚度in层d芯片高度hp层c芯片尺寸长宽g发光区bn极金属层fp极金属层a说明代码说明代码单电极芯片结构代码含义212led双电极芯片jhigmngabcedfklhl双电极芯片结构示意图芯片尺寸长i低温缓冲层bn极金属层h蓝宝石基板a说明代码说明代码双电极芯片结构代码含义n极电极直径np极金属层gp极电极直径m透明导电层f电极厚度lp型接触e芯片高度k发光层d芯片尺寸宽jn型接触cjhigmngabcedfklhl双电极芯片结构示意图213led晶粒种类简介gaasgaasalgaasgaasalgaasalgaas850nm940nm红外线不可见光gainnsapphire455nm485nm高亮度蓝gainnsapphire490nm540nm高亮度蓝绿绿algainpgaas高亮度绿gapgap555nm560nm绿algainpgaas高亮度黄绿gapgap569nm575nm黄绿algainpgaas高亮度黄gaaspgap585nm600nm黄algainpgaas高亮度橙gaaspgap605nm622nm橙algainpgaas630nm645nm高亮度红algaasgaas645nm655nm红可见光结构波长颜色类别晶粒种类214led衬底材料的种类对于制作led芯片来说衬底材料的选用是首要考虑的问题
LED芯片知识大全
芯片相关知识1、LED芯片的制造流程是怎样的？LED芯片制造主要是为了制造有效可靠的低欧姆接触电极，并能满足可接触材料之间最小的压降及提供焊线的压垫，同时尽可能多地出光。
渡膜工艺一般用真空蒸镀方法，其主要在1.33×10?4Pa高真空下，用电阻加热或电子束轰击加热方法使材料熔化，并在低气压下变成金属蒸气沉积在半导体材料表面。
一般所用的P型接触金属包括AuBe、AuZn等合金，N面的接触金属常采用AuGeNi合金。
镀膜后形成的合金层还需要通过光刻工艺将发光区尽可能多地露出来，使留下来的合金层能满足有效可靠的低欧姆接触电极及焊线压垫的要求。
光刻工序结束后还要通过合金化过程，合金化通常是在H2或N2的保护下进行。
合金化的时间和温度通常是根据半导体材料特性与合金炉形式等因素决定。
当然若是蓝绿等芯片电极工艺还要复杂，需增加钝化膜生长、等离子刻蚀工艺等。
2、LED芯片制造工序中，哪些工序对其光电性能有较重要的影响？一般来说，LED外延生产完成之后她的主要电性能已定型，芯片制造不对其产甞核本性改变，但在镀膜、合金化过程中不恰当的条件会造成一些电参数的不良。
比如说合金化温度偏低或偏高都会造成欧姆接触不良，欧姆接触不良是芯片制造中造成正向压降V F偏高的主要原因。
在切割后，如果对芯片边缘进行一些腐蚀工艺，对改善芯片的反向漏电会有较好的帮助。
这是因为用金刚石砂轮刀片切割后，芯片边缘会残留较多的碎屑粉末，这些如果粘在LED芯片的PN结处就会造成漏电，甚至会有击穿现象。
另外，如果芯片表面光刻胶剥离不干净，将会造成正面焊线难与虚焊等情况。
如果是背面也会造成压降偏高。
在芯片生产过程中通过表面粗化、划成倒梯形结构等办法可以提高光强。
3、LED芯片为什么要分成诸如8mil、9 mil、…，13∽22 mil，40 mil 等不同尺寸？尺寸大小对LED光电性能有哪些影响？LED芯片大小根据功率可分为小功率芯片、中功率芯片和大功率芯片。
LED基础知识详解
LED基础知识详解目录一、LED概述与基本原理 (2)1. LED基本概念及发展历程 (3)2. LED基本原理与结构 (4)3. LED发光原理及特点 (5)二、LED分类与主要参数 (6)三、LED的应用领域 (7)1. 通用照明领域应用 (8)2. 显示领域应用 (9)3. 汽车领域应用 (10)4. 其他领域应用 (11)四、LED驱动与电路设计 (12)1. LED驱动电路基本概念 (13)2. LED驱动电路设计与选型 (15)3. LED电路调试与故障排除 (16)五、LED显示屏技术解析 (17)1. LED显示屏概述及分类 (19)2. LED显示屏技术原理与特点 (20)3. LED显示屏驱动与控制 (21)4. LED显示屏维护与保养 (22)六、LED照明技术与设计实践 (24)1. LED照明技术概述与发展趋势 (25)2. LED照明产品设计原则与要点 (27)3. LED照明系统设计与实践案例 (28)4. LED照明节能技术与策略 (29)七、LED行业发展趋势与挑战 (31)1. 全球LED行业市场现状及趋势分析 (32)2. LED技术发展前沿与挑战 (34)3. LED行业未来发展趋势预测及建议 (35)一、LED概述与基本原理LED是一种半导体器件，主要由包含有少量杂质的半导体材料构成。
这些杂质能够控制半导体材料的导电性能，使其在不同电压条件下能够发出不同颜色的光。
与传统的照明技术相比，LED具有高效、节能、环保、寿命长等优点。
LED被广泛应用于照明、显示、指示、通信等领域。
LED的工作原理基于半导体材料的PN结特性。
当给LED施加正向电压时，电子和空穴在PN结处发生复合，释放出能量并以光的形式传播。
这种光的颜色取决于半导体材料的类型和其掺杂程度，通过特定的电路设计，可以控制流过LED的电流大小和方向，从而控制其发光强度和颜色。
LED的发光效率非常高，其能量转换效率远高于传统的白炽灯和荧光灯。
知识：LED芯片的14个重要参数
知识：LED芯片的14个重要参数1.正向工作电流If：它是指发光二极体正常发光时的正向电流值。
在实际使用中应根据需要选择IF在0.6·IFm以下。
2.正向工作电压VF：参数表中给出的工作电压是在给定的正向电流下得到的。
一般是在IF=20mA时测得的。
发光二极体正向工作电压VF在1.4～3V。
在外界温度升高时，VF将下降。
3.V-I特性：发光二极体的电压与电流的关系，在正向电压正小于某一值(叫阈值)时，电流极小，不发光。
当电压超过某一值后，正向电流随电压迅速增加，发光。
4.发光强度IV：发光二极体的发光强度通常是指法线(对圆柱形发光管是指其轴线)方向上的发光强度。
若在该方向上辐射强度为(1/683)W/sr时，则发光1坎德拉(符号为cd)。
由于一般LED的发光二极管强度小，所以发光强度常用烛光(坎德拉, mcd)作单位。
5.LED的发光角度：-90°- +90°6.光谱半宽度Δλ:它表示发光管的光谱纯度。
7.半值角θ1/2和视角：θ1/2是指发光强度值为轴向强度值一半的方向与发光轴向(法向)的夹角。
8.全形：根据LED发光立体角换算出的角度，也叫平面角。
9.视角：指LED发光的最大角度，根据视角不同，应用也不同，也叫光强角。
10.半形：法向0°与最大发光强度值/2之间的夹角。
严格上来说，是最大发光强度值与最大发光强度值/2所对应的夹角。
LED的封装技术导致最大发光角度并不是法向0°的光强值，引入偏差角，指得是最大发光强度对应的角度与法向0°之间的夹角。
11.最大正向直流电流IFm：允许加的最大的正向直流电流。
超过此值可损坏二极体。
12.最大反向电压VRm：所允许加的最大反向电压即击穿电压。
超过此值，发光二极体可能被击穿损坏。
13.工作环境topm:发光二极体可正常工作的环境温度范围。
低于或高于此温度范围，发光二极体将不能正常工作，效率大大降低。
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设计师收藏总结LED芯片知识大全
摘要：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克(NickHolonyakJr.)开发出第一种实际应用的可见光发光二极管。
LED 芯片知识
一、LED历史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克(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。
最初LED用作仪器仪表的指示光源,后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用,产生了很好的经济效益和社会效益。
以12英寸的红色交通信号灯为例,在美国本来是采用长寿命、低光效的140瓦白炽灯作为光源,它产生2000流明的白光。
经红色滤光片后,光损失90%,只剩下200流明的红光。
而在新设计的灯中,Lumileds 公司采用了18个红色LED光源,包括电路损失在内,共耗电14瓦,即可产生同样的光效。
汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。
二、LED芯片的原理：LED(LightEmittingDiode),发光二极管,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。
LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。
半导体晶片由两部分组成, 一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子。
但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个“P-N结”。
当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED发光的原理。
而光的波长也就是光的颜色,是由形成P-N结的材料决定的。
三、LED芯片的分类：
1.MB芯片定义与特点定义：MetalBonding(金属粘着)芯片;该芯片属于UEC的专利产品。
特点：(1)采用高散热系数的材料---Si作为衬底,散热容易。
ThermalConductivity GaAs:46W/m-K GaP:77W/m-K
Si:125～150W/m-K Cupper:300~400W/m-k SiC:490W/m-K (2)通过金属层来接合(waferbonding)磊晶层和衬底,同时反射光子,避免衬底的吸收。
(3)导电的Si衬底取代GaAs衬底,具备良好的热传导能力(导热系数相差3~4倍),更适应于高驱动电流领域。
(4)底部金属反射层,有利于光度的提升及散热。
(5)尺寸可加大,应用于Highpower领域,eg:42milMB。
2.GB芯片定义和特点定义：GlueBonding(粘着结合)芯片;该芯片属于UEC的专利产品。
特点：(1)透明的蓝宝石衬底取代吸光的GaAs衬底,其出光功率是传统AS(Absorbable structure) 芯片的2倍以上,蓝宝石衬底类似TS芯片的GaP衬底。
(2)芯片四面发光,具有出色的Pattern图。
(3)亮度方面,其整体亮度已超过TS芯片的水平(8.6mil)。
(4)双电极结构,其耐高电流方面要稍差于TS单电极芯片。
3.TS芯片定义和特点定义：transparentstructure(透明衬底)芯片,该芯片属于HP的专利产品。
特点: (1)芯片工艺制作复杂,远高于ASLED。
(2)信赖性卓越。
(3)透明的GaP衬底,不吸收光,亮度高。
(4)应用广泛。
4.AS芯片定义与特点定义：Absorbablestructure(吸收衬底)芯片;经过近四十年的发展努力,台湾LED光电业界对于该类型芯片的研发、生产、销售处于成熟的阶段,各大公司在此方面的研发水平基本处于同一水平,差距不大。
大陆芯片制造业起步较晚,其亮度及可靠度与台湾业界还有一定的差距,在这里我们所谈
的AS芯片,特指UEC的AS芯片,eg:712SOL-VR,709SOL-VR, 712SYM-VR,709SYM-VR等。
特点：(1)四元芯片,采用MOVPE工艺制备,亮度相对于常规芯片要亮。
(2)信赖性优良。
(3)应用广泛。
四、发光二极管芯片材料磊晶种类 1.LPE：LiquidPhaseEpitaxy(液相磊晶法)GaP/GaP 2.VPE：VaporPhaseEpitaxy(气相磊晶法)GaAsP/GaAs 3.MOVPE：MetalOrganicVaporPhaseEpitaxy(有机金属气相磊晶法)AlGaInP、GaN 4.SH：GaAlAs/GaAsSingleHeterostructure(单异型结构)GaAlAs/GaAs 5.DH：
GaAlAs/GaAsDoubleHeterostructure(双异型结构)GaAlAs/GaAs 6.DDH：
GaAlAs/GaAlAsDoubleHeterostructure(双异型结构)GaAlAs/GaAlAs
五、LED芯片组成及发光LED晶片的组成：主要有砷(AS)铝(AL)镓(Ga)铟(IN)磷(P)氮(N)锶(Si)这几种元素中的若干种组成。
LED晶片的分类：1、按发光亮度分：A、一般亮度：R、H、G、Y、E等B、高亮度：VG、VY、SR等C、超高亮度：UG、UY、UR、UYS、URF、UE等D、不可见光(红外线)：R、SIR、VIR、HIR E、红外线接收管：PT F、光电管：PD
2、按组成元素分：A、二元晶片(磷、镓)：H、G等B、三元晶片(磷、镓、砷)：SR、HR、UR等C、四元晶片(磷、铝、镓、铟)：SRF、HRF、URF、VY、HY、UY、UYS、UE、HE、UG
3.LED晶片特性表：LED晶片型号发光颜色组成元素波长(nm) SBI蓝色lnGaN/sic430HY超亮黄色AlGalnP595 SBK较亮蓝色lnGaN/sic468SE高亮桔色GaAsP/GaP610 DBK较亮蓝色GaunN/Gan470HE超亮桔色AlGalnP620 SGL青绿色lnGaN/sic502UE最亮桔色AlGalnP620 DGL较亮青绿色LnGaN/GaN505URF 最亮红色AlGalnP630 DGM较亮青绿色lnGaN523E桔色GaAsP/GaP635 PG纯绿GaP555R红色GAaAsP655 SG标准绿GaP560SR较亮红色GaA/AS660 G绿色GaP565HR超亮红色GaAlAs660 VG较亮绿色GaP565UR 最亮红色GaAlAs660 UG最亮绿色AIGalnP574H高红GaP697 Y黄色GaAsP/GaP585HIR红外线GaAlAs850 VY较亮黄色GaAsP/GaP585SIR红外线GaAlAs880 UYS最亮黄色AlGalnP587VIR红外线GaAlAs940 UY 最亮黄色AlGalnP595IR红外线GaAs940。