【UDE顯博會|顯示展|小課堂】剖析Mini/Micro/UV等LED領域不可或缺的技術:PVD-磁控濺射
01
產業在LED中應用介紹
PVD AlN是LED領域中一款創新的、革命性的工藝設備。 AlN緩沖層的加入,可以有效提升LED器件的光電性能、提高MOCVD設備的產能和降低整線生產成本。
1、設備廠商
當前國際主流PVD設備廠商為AMAT、北方華創、天虹科技
2、多種PVD工藝對比
3、鍍膜檢測
在襯底材料上制備目標厚度的AlN薄膜,通過SEM、XRD和AFM的測試分析,AlN薄膜結構具有高度的C軸取向,結晶品質高,表面光滑平整
4、LED領域提升
在AlN表面外延生長GaN后,GaN FWHM的(002)/(102)可以達到90/140 arcsec,表面非常光潔、平整;根據對LED芯片TEM的觀察和分析,GaN與AlN界面處的原子結合排布比較規則,GaN外延和MQW的生長過程中位錯較少,原子排布整齊有序,這些均有利于減少器件的漏電流和提高器件的使用壽命,制備的LED器件性能較無AlN緩沖層的制程相比,亮度和Vf明顯改善、Vr和ESD顯著提高。
02
工藝介紹
1、工藝原理
濺射過程即為入射粒子經過一系列碰撞進行能量和動量交換的過程。這里磁場的主要作用是和一個與其垂直的電場交互作用,將電子束縛在靶材表面附近,使電子在靶表面附近成螺旋狀運動(右手螺旋定則),電子撞擊入射的氬原子產生帶正電的Ar離子,Ar離子在電場作用下加速轟擊靶材表面從而實現靶材濺射。磁場的束縛可以增大電子的運動路徑,從而增大和氬原子的碰撞幾率,提高濺射效率。另外電子經過多次碰撞后能量逐漸降低,最終擺脫磁力線的束縛,落在襯底上。薄膜的沉積速率受到很大限制。主要因為沒有磁場輔助,電子在電場的作用下迅速飛向襯底,造成:
(1)電子與Ar原子碰撞幾率低,帶正電的Ar離子密度偏低,濺射效率低,成膜速度慢;
(2)電子運動路徑短,轟擊在襯底上時能量大,導致襯底溫度升高。磁控濺射又分為直流磁控濺射(DC)和射頻磁控濺射(RF)。
以上文章來源于芯顯視 ,作者徐郭