LED芯片基本知识培训
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培训资料
芯片材料
芯片的主要材料为单晶硅 芯片的主要材料为单晶硅
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
发光原理
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 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。 这就是LED发光的原理。
台湾LED芯片厂商 台湾LED芯片厂商
华兴（Ledtech Electronics）、东贝 Electronics）、 ）、东贝 华兴（ Technology）、光鼎（ ）、光鼎 （Unity Opto Technology）、光鼎（Para Light Electronics）、亿光（Everlight Electronics）、亿光（ ）、亿光 Electronics）、佰鸿（ Electronics）、佰鸿（Bright LED ）、佰鸿 Electronics）、今台（Kingbright）、 Electronics）、今台（Kingbright）、菱生 ）、今台 ）、菱生 精密（ Industries）、 精密（Lingsen Precision Industries）、 立基（ Electronics）、光宝（Lite）、光宝 立基（Ligitek Electronics）、光宝（LiteOn Technology）、宏齐(HARVATEK)等。 Technology）、宏齐(HARVATEK)等 ）、宏齐
关键外围技术— 关键外围技术—驱动电源
特性要求
关键外围技术— 关键外围技术—驱动电源
特性要求
关键外围技术— 关键外围技术—光学透镜
LED知识培训教程(2024)
2024/1/29
16
色温与显色指数评价
要点一
色温（Color Temperature）
表示光源的颜色特性，单位是开尔文（K）。色温越高，光 源发出的光线越偏蓝白色；色温越低，光线越偏黄红色。
要点二
显色指数（Color Rendering Index,…
表示光源对物体颜色和提供均匀光照的能力。CRI值越高 ，表示光源对物体颜色和提供均匀光照的能力越强。
2024/1/29
02
发展阶段
70年代至80年代，LED不断改 良，逐渐出现绿光、黄光等颜 色的LED，同时亮度不断提高
。
03
成熟阶段
90年代至今，LED技术不断成 熟，应用领域不断拓展，成为 照明、显示等领域的主流技术
。
5
LED应用领域
2024/1/29
照明领域
LED照明具有高效、节能、环保等优点 ，已广泛应用于室内照明、室外照明、 景观照明等领域。
LED发光原理：LED的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之 间有一个过渡层，称为PN结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时 会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。
2024/1/29
4
LED发展历程
01
早期阶段
20世纪60年代，LED诞生，早 期只能发出低亮度的红光。
02
03
常用材料
GaN（氮化镓）、GaP（ 磷化镓）、GaAs（砷化 镓）等。
2024/1/29
材料特性
不同的材料具有不同的禁 带宽度、发光波长和发光 效率。
材料选择依据
根据应用需求（如照明、 显示等）选择合适的芯片 材料。
led基础知识培训手册
led基础知识培训手册一、LED概述LED，即发光二极管，是一种固态的半导体器件，能够直接将电能转化为光能。
其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，起到保护内部芯线的作用。
LED的抗震性能好，寿命长，色彩丰富，节能环保。
二、LED的发光原理LED的发光原理是基于半导体材料中的电子和空穴对的复合。
当电流通过LED时，电子和空穴对在半导体材料中相遇并复合，释放出能量，以光的形式表现出来。
LED的发光颜色取决于其使用的半导体材料和制造工艺。
三、LED的应用领域1. 显示器：LED显示器具有高亮度、长寿命、低能耗等优点，广泛应用于各种显示设备，如电视、电脑显示器、手机屏幕等。
2. 照明：LED灯具有高效、节能、环保等优点，广泛应用于室内外照明、舞台灯光等领域。
3. 汽车：LED在汽车领域的应用也越来越广泛，如尾灯、刹车灯、转向灯等。
4. 其他领域：除了以上应用领域，LED还广泛应用于医疗设备、航空航天等领域。
四、LED的优点1. 高效节能：LED的发光效率高，能够将电能直接转化为光能，相比传统光源更加节能。
2. 长寿命：LED的使用寿命长，一般可达数万小时以上，减少了更换灯泡的频率和成本。
3. 环保：LED不含有害物质，对环境无污染。
4. 色彩丰富：LED可以发出各种颜色的光，可以组合成各种色彩和图案。
5. 抗震性能好：由于LED的结构特点，其抗震性能较好，能够在恶劣环境下正常工作。
五、LED的分类1. 按发光颜色分类：LED可以根据发光颜色分为红、绿、蓝、黄等不同颜色的LED。
2. 按芯片尺寸分类：根据芯片尺寸的不同，LED可以分为小功率和大功率两种。
小功率LED一般用于指示和显示，而大功率LED则用于照明和背光等应用。
3. 按封装形式分类：根据封装形式的不同，LED可以分为直插式、表面贴装式、大功率模块式等。
不同的封装形式适用于不同的应用场合。
4. 按波长分类：根据发射波长的不同，LED可以分为可见光、红外线和紫外线等不同类型。
《LED基础知识培训》课件
LED的发光效率指的是电能转化为光能的效率， 常用单位为lm/W。
光谱特性描述了LED发出的光的颜色和分布，对 照明和显示设备的选择非常重要。
亮度等级表示了LED的亮度和光输出的强度，常 用单位为cd。
五、常见的LED应用
家庭照明
LED在家庭照明中具有节能、环保、寿命长等优势， 逐渐替代传统照明设备。
随着技术和市场的不断成 熟，LED的发展前景非常 广阔，有着巨大的商业潜 力。
3 LED的应用前景
LED在各个领域的应用将 日益广泛，为社会的发展 和改善提供了无限ED灯具技术百科全书》
3 发光原理
当电子通过PN结时，会与空穴重新结合，释放出能量并发出光子，从而实现LED的发光 效果。
三、LED的结构
LED的芯片
芯片是LED的核心，由半导体材料构成，通过激活 电流使其发光。
LED的封装
封装是将LED芯片保护起来的外壳，同时也起到散 热和集流作用。
四、LED的性能参数
发光效率 光谱特性 亮度等级
《LED基础知识培训》 PPT课件
欢迎参加《LED基础知识培训》课程！我们将一起探索LED的概念，了解其 工作原理、结构和性能参数，并深入了解LED在各个领域的应用和未来发展 趋势。
一、LED的概念和历史
LED的定义
LED（发光二极管）是一种半导体器件，能将 电能转化为光能，具有发光的特性。
LED的历史
汽车照明
LED应用于汽车前照灯、雾灯等位置，提供更亮、 更节能的照明效பைடு நூலகம்。
数码产品显示屏
LED显示屏广泛应用于电视、电脑显示器和手机屏 幕，具有高亮度和高对比度。
医疗器械
LED在医疗设备中用于照明、光源和信号指示，提 供精准的照明和可靠的工作。
LED基本知识培训
芯片结构认识
正极接垫
PN层
P层
N层
图六 单垫晶片侧视图
图七 单垫晶片侧视图
正极
负极
图八 单垫晶片侧视图
图九 单垫晶片侧视图
LED的发光原理
当原子凝聚成为固体时，由于原子间的相互作用，相应于孤 立原子的每个能级加宽成间隔极小的分立能级的能带。能带之间 隔着宽的禁带，禁带的两边分别是导带与价带，当电子与空穴从 两能带之间跨越禁带复合时，多余的电能会以光能的形式散发出 来，即形成了我们的半导体发光二极管。如下图所示；
2.峰波长(λp、WLP)： 混合光中光强最大光之波长。单色性越好，则λp也就是主波长。常叫波 长，光的代表特征之一。
3.亮度(IV)： 指光作用于人眼引起明暗程度的感觉，通常用IV来表示；亮度与光的能量 及波长的长短有关。
4.发光强度( I )： 光源在某一方向立体角内之光通量大小，一般而言，光源会向不同方向以 不同之强度放射出其光通量。在特定方向所放出之可见光辐射强度称为光 强度。单位：坎德拉 (candela ，cd)。
LED基本知识培训
内训目的：
共同学习 共同进步 共谋发展
LED简介
1. 什么是LED light emitting diode，即半导体发光二极
管，它是利用物体间电子在不同能级上移 动时电能向光能转换的其一般表示如下：
图 一 LED符号
LED简介
普通光（红、橙、黄、 黄绿光等）正向启动电 压1.7~2.5V，工作功率 40~70mW；蓝、绿、白 正向启动电压2.7~4V， 工作功率60~90mW；
LED分类
2. 按照外形来分 直立LAMP： φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、 φ8mm、φ10mm、φ20mm、方型A*B等；圆 灯根据发光强度又可分为高指向型（如子弹 头）、标准型（如一般圆头）、散射型（半值 角20以上，如平头或散射管等）。
LED基础知识培训资料_图文(精)
LED知识培训资料2011.2、什么是LED ? LED的分类？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晶片材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用透镜灌封硅胶密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。
发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为PN结。
在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。
PN结加反向电压,少数载流子难以注入，故不发光。
这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。
当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压，电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。
LED分类:按封装形式：插件式、贴片式、多晶封装按功率大小：小功率、大功率、超大功率按光波长:不可见光（红外、紫外、可见光»1:41U'Z插件式小功率dW 、LED结构图以LED草帽灯为例: 沏-i'-.Jr-ii~T捅件式r・■ ■ ■ ■■•■■■■■■■■贴片式大功率＞1W *□古贴片式小功率＜1W 'ri ri 4 0 # + ri *4 ri44#ri ri大功率＞1W 环氧树脂透镜r LED晶片三、LED产业流程LED产业链LED 封装流程:LED 封装步骤:1、扩晶，把排列的密密麻麻的晶片弄开一点便于固晶。
2、固晶,在支架底部 点上导电/不导电的胶水（导电与否视晶片是五大物料五大製程上下型PN 结还是左右型PN 结而定然后把晶片放入支架里面。
分光分色，把颜色和电压大致上一致的产品分出来。
10、包装。
四、LED 的优势以及与传统照明的比较LED 优点：•寿命长,理论上10万小时，一般大于5万小时，是荧光灯的10倍•发热量低，耗 电量小，白炽灯的1/8,荧光灯的1/3•体积小,重量轻，可封裝成各种类型•坚固耐用，不怕震动。
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DI Water : De-Ionized Water 去离子水 VA：Vaccum GN2：普通氮气
PN2：高纯氮气
基础知识
常用特种气体
Cl2：氯气
BCl3：三氯化硼 CF4：四氟化碳
He：氦气
Ar：氩气 SiH4：硅烷
N2O：硝气
SF6：六氟化硫 O2：氧气
基础知识
常用化学溶液
HCl ：盐酸
新纳晶芯片基本知识介绍
新纳晶光电有限公司
芯片部
2012-04-03
温馨提示
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如你需要接听电话请到教室外面；
请字迹工整的填写签到表和效果调查； 请自觉做好记录，考试时请保持培训室安静；
目录
LED简介
LED产业结构 LED芯片 芯片工艺简介 基础知识
什么是LED
Light Emitting Diodes 发光二极管
LED发光原理图
发光二极管
LED具有哪些优点
发光效率高，节省能源
绿色环保
寿命长 固体光源、体积小、重量轻、方向性好 响应速度快，并可以耐各种恶劣条件 低电压、小电流
LED的应用
LED行业的发展前景
LED的产业结构
上游，在衬底上外延生长LEБайду номын сангаас结构
外延
原料：采用蓝宝石衬底、 MO源、氨气等 主要设备： MOCVD 产出：外延片 中游，在外延片上制作电极
点分区(点测、分选)
目检区(外观挑拣)
清洗间
主要设备
清洗槽
旋干机
光刻间
主要设备
匀胶机
曝光机
镀膜间
主要设备
PECVD
ICP
镀膜间
主要设备
镀膜机
退火炉管
磨抛间
主要设备
研磨机
抛光机
划片区
主要设备
激光划片机
裂片机
点、分区
主要设备
点测机
分类机
目检区
主要设备
体视显微镜
吸笔
基础知识
芯片标签常用语
1mm 毫米=1000um 1um 微米=1000nm 微米 （晶片厚度470um） 纳米
1mil 密耳=0.0254mm 毫米=25.4um 微米（描述单颗芯片尺寸规格） 1Å = 10-10m = 10-8cm (埃)（描述薄膜厚度）
基础知识
常用厂务简称
PCW: Process Cooling Water CDA : Compressed Dry Air 工艺冷却水 干燥压缩空气
基础知识
一些常用单位：
Class: 反映洁净室清洁度的单位(级)，其含义为1立方英尺(ft3) 内有 多少 0.5mm 以上的灰尘颗粒 1class = 1立方英尺(ft3) 内有不多于1个0.5μm以上的灰尘颗粒，相当于 一个棒球场内有一个棒球 1inch英寸=25.4mm毫米（晶片直径为2英寸）
H2SO4 ：硫酸
HNO3 ：硝酸 HF ：氢氟酸
HF和NH4F ：缓冲氧化层刻蚀（BOE）
王水 ：HNO3 ：HCl =1：3 IPA ：异丙醇，通用的清洗剂
ACE：丙酮，通用的清洗剂
试
包装、出货
芯片
主要设备： 光刻、蒸镀、劈裂、分选 产出：芯片 下游，将芯片封装成各种终极产品
封装
主要设备：固晶、焊线机等
产出：灯具
LED芯片
外观图
LED芯片
3D结构图
LED芯片生产工艺介绍
清洗
光刻
刻蚀
镀膜
分选
点测
划、裂
磨、抛
芯片生产车间介绍
化学间(清洗、湿法腐蚀) 前段 光刻间(匀胶、曝光、显影) 薄膜间(薄膜沉积、刻蚀) 磨抛间(上蜡、研磨、抛光) 后段 划片区(激光划片、裂片)
Po --------光功率 单位 mW(毫瓦） IV --------发光强度 单位 mcd(坎德拉） VF--------电压 单位 V(伏） WLD--------主波长 单位(nm） AVG--------平均值 MAX--------最大值 MIN---------最小值 STD-------标准偏差