高性能LED制造与装备中的关键基础问题研究.docx
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高性能LED制造与装备中的关键基础问题研究
项目名称:
高性能LED制造与装备中的关键基础问题研究
首席科学家:
刘岩深圳清华大学研究院
起止年限:
2011.11-2016.8
依托部门:
深圳市科技工贸和信息华委员会
一、关键科学问题及研究内容
本项目以高光效、高可靠性、大功率、低成本LED制造和装备所面临的五个关键技术挑战为突破口,围绕以下三个重要科学问题展开研究,突破LED产业链上、中、下游关键制造环节中的瓶颈。
科学问题一大尺寸LED晶圆制造中影响光效、光衰的主要缺陷形成机理及抑制。
随着LED芯片制造向大尺寸衬底晶圆、低缺陷密度、高光效方向发展,对衬底平坦化、外延生长、芯片制造技术及相关装备提出了一系列挑战。
例如,大尺寸晶圆衬底表面必须高质量平坦化,否则其缺陷将延伸到外延层,直接影响外延层的质量。
另外,由于晶圆尺寸增大,导致衬底制备和外延生长中晶圆翘曲,缺陷更加严重,导致量子效率下降。
这些缺陷会直接影响光效、光衰。
如何抑制缺陷、提高量子效率是大功率LED制造的关键问题。
其中的技术难点包括:
大尺寸同质衬底生成过程中的缺陷控制,MOCVD外延中的缺陷抑制和量子效率调控,超硬衬底材料表面原子级平坦化中的缺陷控制。
需要解决的科学问题具体内涵包括:
非均匀场和微扰动对衬底和外延层生长动力学过程的影响规律及与缺陷产生的关系,和难加工衬底材料原子级平坦化中的界面行为及缺陷控制原理。
需要研究用于大尺寸GaN同质衬底制备的HVPE反应腔和用于大尺寸晶圆外延的MOCVD反应腔的设计方法,以实现反应腔内气体的均匀扩散和混合,温度场的均匀控制,保持层流和均匀的化学反应速率,晶体生长过程中不同沉积速率与反应物质流量控制的精确匹配,以满足外延生长中的波长一致性(偏差≤±5nm)、厚度和组分均匀性(偏差≤5%)等要求;研究超硬难加工衬底材料表面原子级平坦化(表面粗糙度Ra<0.1nm)和高效去除(去除速率大于6μm/h)方法,解决衬底材料的平坦化难题。
针对这些难点,设置三方面研究内容:
1)大尺寸同质衬底生成及缺陷控制原理与装备实现
建立适用于HVPE快速生长非平衡态体系的热力学过程和动力学生长模型,考虑化学反应及反应副产物等动力学因素,并利用此模型对外延膜表面的形核、长大及聚结进行深入分析;在反应腔尺寸放大条件下,进行流场温度场均匀性设计,实现GaN厚膜厚度均匀性和晶体质量均匀性控制;研究自支撑GaN厚膜HVPE的生长动力学特性,探索晶格失配、热失配、形核与聚结等对厚膜应力生成和积聚的影响规律,寻找降低或阻断应力和缺陷生成的方法,建立三维应力模型;为解决晶体生长过程中不同沉积速率与反应腔喷头、流量控制精度的匹配,减少多工作点不匹配造成的缺陷增多问题,构建由高温工艺腔联接的多腔分步反应腔系统,以高效率批量获得高质量GaN衬底。
拟研究以下五部分内容:
(1)HVPE生长非平衡态体系的动力学生长模型及三维应力模型;
(2)反应腔尺寸放大条件下的均匀流场温度场设计;
(3)GaN厚膜厚度均匀性和晶体质量均匀性控制理论;
(4)应力和缺陷生成机理及其降低或阻断的方法;
(5)多腔分步HVPE原理、装置及工艺实现。
2)超硬衬底低缺陷、高效去除平坦化新原理与装备实现
目前,为了提高LED发光效率,降低成本,对蓝宝石、SiC及GaN等LED衬底材料表面平整度、粗糙度以及材料去除速率等提出了更高的要求,其中对表面粗糙度的要求更是接近了物理极限值,对难加工衬底材料表面平坦化提出挑战。
针对LED衬底晶圆平坦化,引入极小纳米粒子与接触催化原理相结合的思路,通过探索平坦化中晶圆表面材料的接触催化行为、材料去除机制与平坦化原理,实现难加工材料快速去除和高效平坦化;同时,通过探索极小纳米粒子行为、粒子粒度变化过程中材料去除机制的演变规律、平坦化过程中原子级去除机制,降低微缺陷,实现近极限光滑表面制造。
拟研究以下五部分内容:
(1)基于接触催化原理的高效平坦化方法;
(2)超硬难加工衬底材料的原子尺度去除机制;
(3)平坦化中界面行为与损伤控制;
(4)基于催化原理的平坦化原理装置及工艺实现;
(5)探索GaN衬底制备中的表面平坦化原理。
3)MOCVD新型反应腔设计、LED缺陷抑制和量子效率调控
针对220lm/W发光效率、6吋及以上外延晶圆的跨尺度(宏-微-纳-亚纳米)制造技术和MOCVD核心装备,探索多场(流场、温度场、化学场、浓度场等)耦合下反应腔的几何构造和气体输运方式与工艺参数的关系,以解决外延生长中膜厚和组分均匀性、波长一致性和生长可重复性难题,探索出大尺寸多片晶圆MOCVD反应腔设计新原理。
揭示大尺寸晶圆外延生长中缺陷形成与抑制机理,建立外延生长缺陷与LED内量子效率的本构关系及芯片制造中的缺陷(如晶圆剥离损伤、裂纹、翘曲、键合界面的空洞等)与LED出光效率的本构关系,并解决自生长微纳结构透明电极制造与芯片阈值电压控制等难题,实现大尺寸LED外延片和高效大功率LED芯片制备。
主要研究内容:
(1)大尺寸MOCVD反应腔设计仿真与实现;
(2)大尺寸晶圆外延生长中的缺陷演变机理及控制;
(3)LED发光复合机制与量子效率调控;
(4)晶圆片剥离/键合界面制造工艺与损伤控制;
(5)表面微纳结构透明薄膜电极制造和运用表面粗化以提高出光效率。
科学问题二超快响应执行系统多参数耦合机制及精确控制
随着LED封装向高效、高品质、高良率方向发展,基于高速轻柔接触的引线键合和喷射粉胶光介质的点胶将成为220lm/W及以上白光LED器件封装的主流趋势之一。
针对大功率LED器件对光效提升和封装成本控制的双重要求,LED芯片尺寸将增加到2×2mm2以上,对应的封装尺寸增加到5×5mm2以上,荧光粉胶层厚度小于70μm,透明电极厚度降低到300nm以下,胶滴尺寸和一致性要求将进一步提高,键合力窗口进一步缩小,这对现有的喷射点胶方法和引线键合技术提出了一系列挑战。
相应的技术难点是:
喷射点胶喷针如何在瞬时短行程内克服超大粘性阻力(1.5-6Pa.s)和表面张力的影响,以大于80g的超高加速度运动,实现纳升级(50纳升)微滴喷出,并且点胶速度达到8点/秒?
如何设计与优化轻柔机构的构型与结构并实现短行程高速运动下的柔性接触精准控制,使加速度达到15g以上,接触力<10克?
如何综合考虑机构变形、芯片厚度等不确定因素影响的运动控制平滑切换?
需要解决的科学问题具体内涵为:
高粘性流体的微滴形成机理;喷针高加速度运动下的胶体剪切稀化效应;高加速度复合运动下的轻柔键合机理以及执行系统的多参数耦合设计原理。
针对上述问题,主要研究:
封装装备执行系统的多参数耦合设计及高加速度复合运动生成
喷针高加速度运动(>80g)是实现高粘度(>5Pa.s)荧光粉硅胶喷射的关键,受到驱动系统机电特性、功能材料非线性滞回特性、喷针与运动放大机构机械特性,以及它们之间的延迟、误差串联放大影响,且各种影响因素之间存在静态与动态的关联耦合;此外,在高速运动条件下对硬脆LED焊盘及电极层进行引线键合,对键合设计及其轻柔接触力控制提出了新挑战。
为满足高粘度粉胶大面积高一致涂覆和高速轻柔键合的特殊要求,需要建立与分析复杂能场耦合作用下的喷针运动动力学模型,探索热、摩擦、变形、荧光粉硅胶阻尼等各种因素对喷针运动及键合过程的非线性影响机理,设计基于功能材料的新型驱动系统及控制器;研究机构几何、结构和控制参数的综合优化与精确控制方法,实现核心系统的高加速度复合运动生成。
主要研究内容如下:
(1)粉胶两相光介质流变特性和纳升级微滴形成机制;
(2)喷针超高加速度驱动新原理及新系统;
(3)高速喷胶阀的多场耦合设计与高速喷胶工艺研究;
(4)高速轻柔键合机构构型与综合优化设计理论;
(5)高速键合过程力位切换与柔性接触精确控制。
科学问题三LED器件热流控制机制与可靠性制约因素耦合规律
LED的理想预期寿命超过10万小时,但目前其实际寿命与之相距甚远,主要在于制造过程中制约寿命的因素复杂,且存在使用环境中众多因素的复合影响,而正常应力下的寿命试验耗时过长,很难对它的寿命和可靠性及时做出客观评价;同时直接影响大功率LED器件光效和寿命的重要因素是控制结温和有效散热。
其中的技术难点是:
高效的热流输运系统跨尺度集成设计与制造,建立复合过应力加速寿命试验方法。
需要解决的科学问题具体为:
基于微纳结构的微流控热流输运机制,多因素复合过应力耦合规律及其对LED失效的关联机制。
针对上述难点,设置以下研究内容:
1)跨尺度热输运系统集成制造及LED精简热模型
LED散热系统采用跨尺度集成制造,热量在热管中的传输特性、液体在具有表面纳米结构环境中的流动规律、气体凝结特性等会由于器件中的关键结构进入微米甚至纳米尺度后显现出与常规热管不同,这对LED器件的散热有重要影响。
研究中将结合表面能分析,建立微热管热量输运模型,依据气液两相流原理研究微热管管壁表面能与工质循环流动特性的关系;研究微热管表面制造微纳结构前后,工质与壁面的接触角和亲/疏水性的变化规律;研究热量在微流场特定的微纳尺度效应和气液两相流影响下的输运规律。
研究表面微纳结构对热管工质的毛细牵引力的影响规律,获得基于热力学优化和拓扑优化的导热通道网络优化设计方法;融合微纳制造和表面改性等技术,建立跨尺度热输运系统与基板的集成制造工艺,为大功率LED器件的制造提供理论与技术支撑。
针对大功率LED器件封装热阻小于6℃/W,稳定后的结温温升小于20℃等挑战,研究LED封装的热阻计算体系,建立LED封装和应用的精简热模型(CTM),获得系统热阻值的解析解和评价LED封装产品热性能的方法,提出基于蒸汽腔的均热基板方法,解决局部温度场梯度过陡的问题。
精简热模型(CTM)的优点在于在选定节点(如结合面、外壳、顶部、底部和焊点)上精确预测封装的温度,比详细模型的计算效率更高。
研究内容如下:
(1)建立从芯片至环境的传热/散热模型,形成封装结构热特性的评价依据;
(2)温度梯度剧烈变化形成机制与抑制措施;
(3)提高热量输运效率的微热管设计与制造;
(4)跨尺度热输运系统与基板的集成制造。
2)LED复合过应力加速寿命试验方法及可靠性制约因素耦合规律
针对常规应力下的寿命试验及测试方法很难对器件的寿命和可靠性及时做出客观评价的状况,通过建立基于多因素(电流、温度、湿度、振动、高低温冲击等)复合过应力加速寿命试验方法,建立相应的试验测试系统,开展LED器件加速寿命试验研究,结合非线性建模仿真,建立LED器件可靠性快速准确评估方法;揭示制造过程(工艺)多参数与LED器件可靠性的关联机制,建立动态环境(温度、湿度等)下的应力应变、光学、热学、电学特性的数据库系统,为大功率LED器件的高品质制造提供优化的加速寿命试验和测试方法、仪器装备及基础数据。
可靠性实现6000小时室温下额定电流光衰≤3.5%。
研究内容如下:
(1)LED器件复合过应力加速寿命试验方法;
(2)LED器件多参数复合过应力加速寿命试验及测试系统;
(3)多因素耦合作用制约可靠性机制;
(4)关键制造过程与LED器件可靠性的关联机制;
(5)LED器件可靠性快速准确评估方法。
二、预期目标
1、总体目标
面向220lm/W的高性能高可靠的LED制造,揭示LED发光效率、可靠性与制造缺陷及制造因素的关联规律,建立新原理装备、新方法,突破关键技术瓶颈,造就一批从事该领域前沿科学研究的高科技人才,奠定支撑新一代LED制造技术和产业发展的理论和技术基础,为我国在LED制造装备领域实现跨越式发展,成为国际LED制造的主要生产和创新中心提供支撑。
2、五年预期目标
第一方面:
理论研究
通过研究,建立面向发光效率220lm/W及以上的LED制造工艺与装备理论体系,争取在以下方面取得突破性进展:
(1)融合GaN反应生长动力学、缺陷动力学和热力学基本规律,建立反应腔结构与能场的设计与控制理论;
(2)揭示大尺寸衬底晶圆中缺陷形成、演化、分布规律,提出衬底中缺陷的精确控制方法;揭示大尺寸超硬衬底晶圆平坦化中微缺陷形成机制,提出原子级光滑表面高效制造的精确控制方法;揭示大尺寸GaN衬底和外延生长中缺陷控制机理及量子效率调控机制,提出制造大尺寸多片LED晶圆的HVPE、MOCVD反应腔设计理论;提出多腔分步HVPE系统结构。
(3)揭示LED封装中喷射点胶与引线键合的多场耦合作用规律、粉胶两相光介质微滴形成机制和高速复合运动切换下轻柔键合机理,提出超快(≤0.8ms)响应执行系统精确控制方法。
(4)揭示LED散热系统中微热管表面微纳结构对工质毛细牵引力的影响规律和微流控热输运机理,提出跨尺度热输运系统与基板集成的设计与制造方法;建立LED封装和应用的精简热模型(CTM),获得系统热阻值的解析解。
(5)建立复合过应力加速寿命试验方法及试验系统;揭示主要复合参数与LED器件失效的机理和耦合关系,以及与关键制造过程的关联机制;提出复合因素LED器件可靠性评估方法。
第二方面:
技术成果
通过本项目研究,在下列若干关键技术上取得有自主知识产权的创新成果,建立我国高性能LED制造工艺与装备关键技术平台。
(1)研制出多片(11片)、适用于量产的高平均生长速率HVPE原理装置,实现GaN同质衬底位错密度<5×106/cm2;
(2)研制出大尺寸(≥6吋)MOCVD原理装置;
(3)研发出超硬材料高效去除(去除速率大于6μm/h)、原子级光滑表面平坦化技术及原理装置;
(4)研制出高速喷射点胶原理装置,实现硅胶与硅胶类粉胶两相光介质最小微滴体积<50纳升、喷射速度≥8点/秒;
(5)研制出高速轻柔键合原型机,实现高加速度(>15g)、微接触力(<10克)的柔性键合;
(6)研制出多因素(电流、温度、湿度、振动、高低温冲击等)加载的复合过应力加速寿命试验系统原型机;
(7)形成微热管和微流控热量输运系统跨尺度集成制造工艺,实现封装热阻小于6℃/W,稳定后的结温温升小于20℃;
通过完成以上指标,为我国高性能LED核心制造装备与技术,提供可以工业应用的原型。
为光效≥220lm/W,可靠性达到6000小时光衰≤3.5%的大功率白光LED器件制造提供支撑。
本项目研究过程中,在学术权威刊物上发表高质量论文150篇以上,专著1部以上,申请专利或软件著作权登记100件以上。
培养一批在LED制造领域学术思想活跃、创新能力突出、高水平研究人才队伍,包括博士后、博士和硕士100名以上。
三、研究方案
1学术思路
本项目的整体学术思路分为四个层次:
1)将高光效、高可靠的LED制造的核心问题归结为低缺陷制造,必须从基础问题入手解决低缺陷制造难题,所面临的科学挑战是:
LED晶圆制造中缺陷形成机理以及与内外量子效率和光衰的关系规律,LED失效机理、缺陷演化规律及其与制造因素的关联性。
针对LED制造和装备瓶颈,将面临5个方面的技术挑战:
①超低缺陷密度晶圆制造;②超硬、难加工材料的原子级光滑表面实现;③纳升级高粘性流体高速运动精确控制;④跨尺度微热管制造及低热阻封装;⑤多因素复合过应力作用下的LED加速寿命试验方法。
2)在此基础上集中解决3个关键科学问题:
①大尺寸LED晶圆制造中影响光效、光衰的主要缺陷形成机理及抑制;②超快响应执行系统多参数耦合机制及精确控制;③LED器件热流控制机制与可靠性制约因素耦合规律。
3)基于多学科交叉,运用先进理论方法和实验技术探索LED制造与装备新原理,丰富和完善LED装备制造的理论体系。
4)研发具有自主知识产权的关键技术和原理装置,突破面向220lm/W的高性能高可靠LED制造瓶颈。
整个学术思路体现为科学问题与关键技术紧密结合,以提高品质、规避缺陷为目标,研究影响光效、光衰的主要缺陷形成、演化机理以及与器件性能、可靠性和制造设备的关系,实现缺陷抑制,突出低成本可制造性。
2技术路线
(1)目前MOCVD设备只从反应气体流动和传热角度,仅考虑GaN生长的热力学要求,没有综合考虑GaN生长动力学和缺陷动力学的条件,难以维持稳定均匀的生长,导致缺陷。
缺陷主要是生长速率不均所致。
实验发现,在上千度高温腔内,各点温度相差5℃,缺陷密度可相差10-100倍。
而温度场、流场、压力场等与生长速率耦合相关,这些场都是非线性时空系统。
因此,要建立GaN生长速率与能量场之间的动态关联以及能量场与控制参数、运行参数之间的动态关联,建立考虑反应生长动力学及缺陷动力学的能量场控制模型,优化反应腔结构参数,精确调控运行变量,实现均匀生长,降低缺陷。
通过时空分离方法,进行多目标结构设计和多变量控制,产生稳定生长所需要的均匀场,实现缺陷密度小于5×106/cm2的目标。
反应腔(MOCVD、HVPE)的优化设计和控制示意如下:
(2)构建多腔分步HVPE系统。
为提高综合效率,采用多腔分步HVPE系统的技术路线,即将原本在同一腔中实现20-800μm/h沉积速率的不同步骤分解到多个不同沉积速率反应腔中,并以高温工艺腔相联接,解决晶体生长过程中不同沉积速率与反应腔喷头、流量控制精度等匹配问题,以高效率批量获得高质量GaN衬底。
其中高温工艺腔还可用于未来HVPE与MOCVD的工艺联接。
多腔分步HVPE系统如下图所示:
(3)以接触催化与极小纳米粒子相结合的方法实现超硬材料的原子级光滑表面高效平坦化。
将催化原理引入到超硬材料的化学机械平坦化中,利用接触区催化剂对化学反应的促进作用,提高材料的去除速率;在平坦化中引入极小纳米粒子,从而实现材料的原子级去除,同时减小平坦化过程中超硬材料界面的损伤和缺陷。
针对多腔分步HVPE系统方案,探索实现GaN膜表面平坦化的方法。
(4)通过异质界面纳米薄层插入、周期性掺杂等手段,抑制外延生长缺陷和实现量子效率调控。
利用多波长测温以实现温度的精确测量和智能控制,利用原位的光学光谱来测量反应剂气流分配状况,通过建立智能反馈系统以精确调节反应剂气流分配,实现均匀生长。
(5)导致GaN基LED外量子效率不高的原因很大程度上在于氮化物外延层和空气的反射系数差异较大导致的全反射问题。
GaN和空气的反射系数分别是2.5和1,在InGaN-GaN活性区产生的光能够传播出去的临界角约为23°。
这大大限制了GaN基发光二极管的外量子效率。
若无其他出光结构,则从有源区发射的光子只有不到1/6可由LED芯片上表面出射。
拟定量分析表面微纳结构的形状和尺寸对表面出光效率的影响,通过建模仿真和实际芯片制造相结合优化芯片的几何形状,改善器件侧壁出光效率;研究新型LED电极(ZnO、石墨稀)的生长机制,获得形成表面特征微结构方法,以降低缺陷、优化制造工序和降低大规模制造成本;提高出光效率的微结构设计还适用于器件的二次光学设计的表面粗化,以提高LED的光效。
(6)运用功能材料驱动,实现高粘度光介质纳升级微滴喷出;运用轻柔机构和集成控制方法,实现高速轻柔键合。
基于流体动力学和高速摄像方法,建立高粘度微滴形成模型,优化流道和温度场等参数,运用功能材料及放大机构驱动喷针超高加速运动,实现纳升级微滴喷出;研究轻柔并联机构的构型和综合优化方法,建立高加速复合运动过程运动切换的动态模型,实现高速柔性微力控制。
(7)建立LED精简热模型(CTM),实现跨尺度热输运系统与基板的集成制造。
依据导热微分方程,结合LED封装界面特性,建立LED封装和应用的精简热模型(CTM),获得系统热阻值的解析解并形成热性能评价方法;基于蒸汽腔均热基板方法以抑制局部温度场梯度过陡;研究基于表面微纳结构的微热管高效传热机理和微流控热量输运机制,形成面向热输运的微流控器件设计方法,实现跨尺度热输运系统与基板的集成制造技术。
集成热板的工艺充分考虑可批量制造性。
(8)基于多因素复合过应力加速寿命试验建立可靠性快速准确评估方法。
分析LED器件失效方式和影响工艺,探索其失效机制;建立基于多因素(电流、温度、湿度、振动、高低温冲击等)复合过应力加速寿命试验方法的LED器件加速寿命测试系统,结合非线性建模仿真,建立LED器件可靠性快速准确评估方法。
揭示制造过程(工艺)多参数与LED器件可靠性的关联机制,揭示部件失效对整体失效的关联关系。
3重大突破的可行性
本项目研究旨在突破制约LED照明取代传统照明的制造瓶颈,面向未来LED制造的技术路线,发展先进LED制造新原理与新方法,并建立LED制造装备的新理论。
实现重大突破在项目研究的技术路线上是可行的。
在衬底制造方面,采用可控多组分气流输运方法、多腔分步HVPE系统和基于接触催化等原理,实现晶圆表面的层流和同质外延衬底极低缺陷生长;在LED外延和芯片制造方面,揭示外延生长中表面、异质界面质量输运行为和应变、应力及缺陷演变规律,并获得自生长电极表面微结构,提高LED光效;在封装核心执行系统等方面,通过柔性并联机构的设计与控制集成实现高速轻柔键合,通过新型功能材料实现高粘度两相介质的微滴喷射;在热管理和可靠性方面,通过建立LED封装和应用精简热模型(CTM),获得系统热阻值的解析解并形成热性能评价工具,通过表面微纳结构和微流控输运,基于热输运系统与基板的集成制造,实现高热流密度散热;通过建立多因素复合过应力加速试验方法和相应的加速可靠性测试系统,结合非线性建模仿真,建立LED器件可靠性快速准确评估方法。
以上路线均有科学依据和实践基础。
为面向220lm/W及以上大功率白光LED器件的制造提供支撑的目标是可行的。
目前国内水平为110lm/W,本项目使用同质衬底及外延新工艺可提高光效35~40%,透明电极可提高光效10~15%,封装及表面粗化可提高光效25~30%,散热等可提高光效13~16%。
总预计可提升光效110%-143%。
实现重大突破在团队的能力上是可行的。
研究团队成员单位已在该领域具备坚实的研究基础和相应的关键实验手段,并与LED产业界建立了密切的合作关系,前期研究基础雄厚,积累丰富。
如深圳清华大学研究院、清华大学已经实现了2吋蓝宝石衬底晶圆的平坦化实用技术,并有多项实验测试设备成果;北京大学已实现三片HVPE样机;华中科技大学已制造出具有知识产权的MOCVD样机;上海大学实现了GZO与GaN基LED的器件集成制造;中南大学已经设计、制造了电磁驱动的喷胶阀,初步实现了1Pa.s胶体6点/秒的高速喷射;大连理工大学在微纳结构集成制造、微纳流控技术等方面取得了丰富的成果;广东工业大学自主研发了用于LED封装的热超声引线键合机。
这些进展为本项目的完成奠定了坚实的基础。
以上分析表明,本项目通过制造和设备方面创新性研究,探索出大尺寸LED晶圆制造中缺陷形成机理并实现缺陷的有效抑制,突破超快响应执行系统多参数耦合机制及精确控制,揭示LED可靠性制约因素耦合规律与器件热流控制机制,并研制多腔分步HVPE系统、大尺寸多片MOCVD反应腔以及复合过应力加速寿命试验和测试系统是完全可能的。
4创新点
1、将HVPE与MOCVD的优势相结合,提出多腔分步生长工艺原理,提高同质衬底的制造品质和效率;
2、融合GaN反应生长动力学、缺陷动力学和热力学的基本规律,通过时空分离方法,实现结构与能场的多目标优化设计与控制;
3、建立接触催化的高效原子级平坦化新方法;
4、构建功能材料驱动的快速响应机构,实现高粘度纳升级微滴喷射;
5、建立复合过应力加速寿命试验方法。
5课题设置
课题1:
大尺寸同质衬底生成及缺陷控制原理与装备实现
研究目标:
研究非平衡快速生长动力学过程,建立大尺寸多片反应腔结构中的多场耦合模型,实现11片系统低应力和低位错密度的GaN自支撑衬底的实用化HVPE制备,并为更大尺寸反应腔设计提供理论基
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- 关 键 词:
- 性能 LED 制造 装备 中的 关键 基础 问题 研究