اسٹریٹجک ایمرجنگ انڈسٹری ایل ای ڈی میں مائکروسکوپ کا اطلاق
1. ایل ای ڈی اپ اسٹریم سبسٹریٹ میٹریل (سیفائر میٹریل) میں لائیکا آپٹیکل مائکروسکوپ اور اسکیننگ الیکٹران مائکروسکوپ کا مخصوص اطلاق:
1. نیلم سبسٹریٹ مواد کا تعارف
کیونکہ نیلم میں اچھی موصلیت، کم ڈائی الیکٹرک نقصان، اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت اور سنکنرن مزاحمت ہے۔ اچھی تھرمل چالکتا، مکینیکل طاقت میں کافی زیادہ۔ اور ایک فلیٹ سطح پر عملدرآمد کیا جا سکتا ہے. لائٹ ٹرانسمیشن بینڈ چوڑا ہے۔ لہذا، یہ صنعت، قومی دفاع اور سائنسی تحقیق کے بہت سے شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے. ایک ہی وقت میں، یہ وسیع پیمانے پر استعمال کے ساتھ روشنی خارج کرنے والے ڈایڈس کے لیے ایک اچھا سبسٹریٹ مواد بھی ہے۔ نتیجے میں آنے والا لائٹ ایمیٹنگ ڈائیوڈ اگلی نسل کے فلوروسینٹ لائٹ سورس کے ہائی برائٹنس لائٹ ایمیٹنگ ڈائیوڈ فیملی میں سیفائر سبسٹریٹ سبسٹریٹ کے لیے سب سے زیادہ امید افزا سیمی کنڈکٹر لائٹ ایمیٹنگ ڈیوائس سبسٹریٹ میٹریل ہے۔ فی الحال، یہ ہائی برائٹنیس لائٹ ایمیٹنگ ڈائیوڈز اشتہارات، ٹریفک لائٹس، انسٹرومنٹ لائٹس میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے رہے ہیں۔ اور آپریٹنگ لائٹس اور دیگر فیلڈز۔ ہائی برائٹنس لائٹ ایمیٹنگ ڈایڈس کی بڑھتی ہوئی درخواست کے ساتھ۔
سیفائر (سیفائر) ایلومینا کا ایک واحد کرسٹل ہے جسے کورنڈم بھی کہا جاتا ہے۔ نیلم کرسٹل میں بہترین نظری خصوصیات، مکینیکل خصوصیات اور کیمیائی استحکام، اعلی طاقت، اعلی سختی، اور کٹاؤ کے خلاف مزاحمت ہے، اور یہ 2000 ڈگری کے قریب سخت حالات میں کام کر سکتا ہے۔ تحقیق کے مطابق، اس وقت صرف چار قسم کے سبسٹریٹ مواد ہیں جو ایل ای ڈی پر لاگو کیے جا سکتے ہیں (ذیل میں جدول 1 دیکھیں)۔ ایک اہم تکنیکی کرسٹل کے طور پر، نیلم نے ایل ای ڈی انڈسٹری میں نسبتاً فیشن ایبل اور بالغ ایپلی کیشن تشکیل دی ہے۔
2. درخواست
لائیکا کے پولرائزنگ خوردبین کا استعمال کرتے ہوئے نیلم کرسٹل کی غیر معمولی بائرفرنجنس کی نشاندہی کی جا سکتی ہے۔ بعض حالات میں، کونوسکوپک لینس کی مدد سے، کرسٹل کی محورییت کا تعین کرنے کے لیے کرسٹل کے انٹرفیروگرام کا مشاہدہ کیا جا سکتا ہے، جس کا استعمال یہ دیکھنے کے لیے کیا جاتا ہے کہ آیا ہر ویفر کی سمت یکساں ہے، تاکہ یہ فیصلہ کیا جا سکے کہ کیا سبسٹریٹ ہے یا نہیں۔ اچھا یا برا.
2. LED epitaxial wafers کی تیاری اور LED چپس کی تیاری کے عمل میں Leica مائکروسکوپ اور اسکیننگ الیکٹران مائکروسکوپ کا اطلاق
1. LED Epitaxial Wafer کا تعارف
LED epitaxial wafer کی نشوونما کا بنیادی اصول یہ ہے: مناسب درجہ حرارت پر گرم کیے جانے والے سبسٹریٹ (بنیادی طور پر نیلم، SiC، Si) پر، گیسی مادہ InGaAlP کو کنٹرول شدہ طریقے سے سبسٹریٹ کی سطح پر منتقل کیا جاتا ہے، اور ایک مخصوص سنگل کرسٹل فلم اگائی جاتی ہے۔ . . اس وقت، ایل ای ڈی ایپیٹیکسیل ویفر گروتھ ٹیکنالوجی بنیادی طور پر دھاتی نامیاتی کیمیائی بخارات جمع کرنے کا طریقہ (MOCVD) اپناتی ہے۔
2. ایل ای ڈی چپ کا تعارف
ایل ای ڈی چپس، جسے ایل ای ڈی لائٹ ایمیٹنگ چپس بھی کہا جاتا ہے، ایل ای ڈی لائٹس کے بنیادی اجزاء ہیں، جو پی این جنکشن سے مراد ہے۔ اس کا بنیادی کام برقی توانائی کو ہلکی توانائی میں تبدیل کرنا ہے، اور چپ کا بنیادی مواد مونو کرسٹل لائن سلکان ہے۔ سیمی کنڈکٹر ویفر دو حصوں پر مشتمل ہوتا ہے، اور ایک حصہ پی قسم کا سیمی کنڈکٹر ہوتا ہے، اور اس میں سوراخ ایک اہم مقام رکھتا ہے، اور دوسرا سرا N-ٹائپ سیمی کنڈکٹر ہوتا ہے، اور یہاں بنیادی طور پر الیکٹران ہوتا ہے۔ لیکن وقت یہ دو قسم کے سیمی کنڈکٹر جوڑے، ان کے درمیان، صرف ایک PN جنکشن بنتا ہے۔ جب برقی کرنٹ اس چپ پر تار کے وقت سے کام کرتا ہے، الیکٹران کو P ضلع کی طرف دھکیل دیا جائے گا، اور P ضلع میں، الیکٹران سوراخ کے دوبارہ ملاپ کے ساتھ ہے، پھر فوٹوون کی شکل کے ساتھ توانائی بھیجے گا، LED luminescence کا اصول کہ یہ ہے۔ اور روشنی کی طول موج یعنی روشنی کا رنگ، PN جنکشن بنانے والے مواد سے طے کیا جائے۔
3. درخواست:
a) epitaxial wafer کی نشوونما کے بعد کرسٹل ہوائی جہاز کی سندچیوتی سنکنرن مورفولوجی کی معلومات کا پتہ لگانے کے لیے اسکیننگ الیکٹران مائکروسکوپ کا استعمال؛
کرسٹل ہوائی جہاز کی سندچیوتی سنکنرن مورفولوجی کے ذریعہ فراہم کردہ معنی: ہر نمونے کی سندچیوتی سنکنرن کی مختلف شکلیں ہوتی ہیں اور اس کا تعین کرسٹل کے پوائنٹ گروپ اور کرسٹل کی ساخت سے ہوتا ہے۔ کیمیکل اینچنٹ کا کردار کرسٹل کے اندر مالیکیولز اور ایٹموں کے درمیان تعامل کے بندھن کو تباہ کرنا ہے۔ چھوٹے بانڈز والے پہلے تباہ ہوتے ہیں، اس طرح ایک مخصوص شکل کے سنکنرن دھبے بنتے ہیں۔ لہذا، اچھی امیجنگ اور سنکنرن دھبوں کی تفصیلات کی کامل پیشکش کرسٹل کی نمو کے معیار کی مکمل عکاسی کر سکتی ہے۔
ایپیٹیکسیل جالی کے معیار کو بہتر بنانا اور مادی نقائص کو کم کرنا اعلیٰ کارکردگی اور اعلیٰ قابل اعتماد ایل ای ڈی ڈیوائسز کی تیاری کے لیے ضروری ہیں، بصورت دیگر دیگر طریقوں سے اس کی تلافی کرنا مشکل ہے۔ ڈیوائس کی وشوسنییتا پر ایل ای ڈی ایپیٹیکسیل مواد کے کرسٹل معیار کے اثر و رسوخ کو واضح کیا گیا ہے۔ epitaxial مواد کے کوالٹی کنٹرول کے ذریعے، اس سے مواد کی خرابی کی کثافت کو کم کرنے، epitaxial تہوں کے کرسٹل کوالٹی کو بہتر بنانے اور LED آلات کی وشوسنییتا کو مؤثر طریقے سے بہتر بنانے کی امید ہے۔
ب) پیکیجنگ سے پہلے چپ کا معائنہ: آپٹیکل مائکروسکوپ کے ساتھ مواد کی سطح کو چیک کریں تاکہ یہ معلوم کیا جا سکے کہ آیا مکینیکل نقصان اور پٹنگ ہے، آیا چپ کا سائز اور الیکٹروڈ کا سائز عمل کی ضروریات کو پورا کرتا ہے، اور آیا الیکٹروڈ پیٹرن مکمل ہے۔
c) ایل ای ڈی چپ کی آکسیڈیشن موٹائی: پتہ لگانے کی تکنیک میں رنگ کا موازنہ، کنارے کی گنتی، مداخلت، بیضوی میٹر، کندہ سوئی کا طول و عرض میٹر اور اسکیننگ الیکٹران مائکروسکوپ شامل ہیں۔
d) چپ ویفر کے جنکشن کی گہرائی کی پیمائش: اسکیننگ الیکٹران مائکروسکوپ کے ذریعے ایل ای ڈی چپ ویفر کے پی این جنکشن کی گہرائی کی موٹائی کا پتہ لگانا
ای) ایل ای ڈی چپس کے اینچنگ کے عمل میں سطح کی کھردری ٹیکنالوجی کی تحقیق میں اسکیننگ الیکٹران مائکروسکوپی کا اطلاق: سطح کی کھردری ٹیکنالوجی روشنی کے مکمل انعکاس کے مسئلے کو اہم زاویہ سے زیادہ واقعہ زاویہ کے ساتھ حل کرتی ہے کیونکہ سیمی کنڈکٹر کا ریفریکٹو انڈیکس۔ مواد (اوسط 3.5) ہوا سے زیادہ ہے۔ باہر نکلنے سے ہونے والا نقصان۔ کھردری سطح پر روشنی کا اخراج بہت بے ترتیب ہے، اور روشنی کے اخراج کی شرح پر کھردری اور کھردری پیمانے کے اثر و رسوخ کا مطالعہ کرنے کے لیے بڑی تعداد میں تجربات کی ضرورت ہے۔ جب روشنی GaP سے کم اضطراری انڈیکس کے ساتھ ہوا میں داخل ہوتی ہے، تو LED ونڈو پرت کا مواد جس میں ایک اعلی اضطراری انڈیکس ہوتا ہے، مکمل انعکاس ہوتا ہے، اور باہر جانے والی روشنی کی ایک بڑی مقدار ضائع ہو جاتی ہے۔ سطح کو کچلنے کا طریقہ کل عکاسی کو دبا سکتا ہے اور روشنی نکالنے کی کارکردگی کو بہتر بنا سکتا ہے۔ اسکیننگ الیکٹران مائکروسکوپ سطح کو کھردرا ہونے کے بعد نمونے کی سطح کی ساخت کا براہ راست مشاہدہ کر سکتا ہے، اور کھردرا ہونے سے پہلے اور بعد میں سطح کی کھردری کا موازنہ کر سکتا ہے۔ اسکیننگ الیکٹران مائکروسکوپ میں فیلڈ کی ایک بڑی گہرائی ہے، اور تصویر تین جہتی سے بھری ہوئی ہے۔ یہ کھردری سطح پر تین جہتی جزیرے کی ساخت کا مشاہدہ کر سکتا ہے۔
