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vf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。根据客户要求可分为单管级、数码级、点阵级以及装饰照明等类别。至于芯片的具体尺寸大小是根据不同芯片生产厂家的实际生产水平而定，没有具体的要求。只要工艺过关，芯片小可提高单位产出并降低成本，光电性能并不会发生根本变化。芯片的使用电流实际上与流过芯片的电流密度有关，芯片小使用电流小，芯片大使用电流大，它们的单位电流密度基本差不多。如果10mil芯片的使用电流是20ma的话，那么40mil芯片理论上使用电流可提高16倍，即320ma。但考虑到散热是大电流下的主要问题，所以它的发光效率比小电流低。另一方面，由于面积增大，芯片的体电阻会降低，所以正向导通电压会有所下降。
4、 led大功率芯片一般指多大面积的芯片?为什么?
用于白光的led大功率芯片一般在市场上可以看到的都在40mil左右，所谓的大功率芯片的使用功率一般是指电功率在1w以上。由于量子效率一般小于20?大部分电能会转换成热能，所以大功率芯片的散热很重要，要求芯片有较大的面积。
5、 制造gan外延材料的芯片工艺和加工设备与gap、gaas、ingaalp相比有哪些不同的要求?为什么?
普通的led红黄芯片和高亮四元红黄芯片的基板都采用gap 、gaas等化合物半导体材料，一般都可以做成n型衬底。采用湿法工艺进行光刻，最后用金刚砂轮刀片切割成芯片。gan材料的蓝绿芯片是用的蓝宝石衬底，由于蓝宝石衬底是绝缘的，所以不能作为led的一个极，必须通过干法刻蚀的工艺在外延面上同时制作p/n两个电极并且还要通过一些钝化工艺。由于蓝宝石很硬，用金刚砂轮刀片很难划成芯片。它的工艺过程一般要比gap 、gaas材料的led多而复杂。
6、“透明电极”芯片的结构与它的特点是什么?
所谓透明电极一是要能够导电，二是要能够透光。这种材料现在最广泛应用在液晶生产工艺中，其名称叫氧化铟锡，英文缩写ito，但它不能作为焊垫使用。制作时先要在芯片表面做好欧姆电极，然后在表面覆盖一层ito再在ito表面镀一层焊垫。这样从引线上下来的电流通过ito层均匀分布到各个欧姆接触电极上，同时ito由于折射率处于空气与外延材料折射率之间，可提高出光角度，光通量也可增加。
7、 用于半导体照明的芯片技术的发展主流是什么?
随着半导体led技术的发展，其在照明领域的应用也越来越多，特别是白光led的出现，更是成为半导体照明的热点。但是关键的芯片、封装技术还有待提高，在芯片方面要朝大功率、高光效和降低热阻方面发展。提高功率意味着芯片的使用电流加大，最直接的办法是加大芯片尺寸，现在普遍出现的大功率芯片都在1mm×1mm左右，使用电流在350ma。由于使用电流的加大，散热问题成为突出问题，现在通过芯片倒装的方法基本解决了这一文题。随着led技术的发展，其在照明领域的应用会面临一个前所未有的机遇和挑战。
8、 什么是“倒装芯片(flip?chip)”?它的结构如何?有哪些优点?
蓝光led通常采用al2o3衬底，al2o3衬底硬度很高、热导率和电导率低，如果采用正装结构，一方面会带来防静电问题，另一方面，在大电流情况下散热也会成为最主要的问题。同时由于正面电极朝上，会遮掉一部分光，发光效率会降低。大功率蓝光led通过芯片倒装技术可以比传统的封装技术得到更多的有效出光。现在主流的倒装结构做法是：首先制备出具有适合共晶焊接电极的大尺寸蓝光led芯片，同时制备出比蓝光led芯片略大的硅衬底，并在上面制作出供共晶焊接的金导电层及引出导线层(超声金丝球焊点)。然后，利用共晶焊接设备将大功率蓝光led芯片与硅衬底焊接在一起。这种结构的特点是外延层直接与硅衬底接触，硅衬底的热阻又远远低于蓝宝石衬底，所以散热的问题很好地解决了。由于倒装后蓝宝石衬底朝上，成为出光面，蓝宝石是透明的，因此出光问题也得到解决。
外延芯片部分
1、什么是外延和外延片?
外延也称为外延生长，是制备高纯微电子复合材料的一工艺过程，就是在单晶(或化合物)衬底材料上淀积一层薄的单晶(或化合物)层。新淀积的这层称为外延层。淀积有外延层的衬底材料叫外延片。
2、哪些材料可以用作生长外延层的衬底材料，它们各自有哪些优缺点?
用得最广泛的衬底材料是砷化镓，可用于生长外延层gaas、gap、gaalas、ingaalp，其优点是由于gaas的晶格常数比较匹配可制成无位错单晶，加工方便，价格较便宜。
缺点是它是一种吸光材料，对pn结发的光吸收比较多，影响发光效率。
磷化镓可生长gap：zno、gap：n、gaas、gaalas：n以及ingaalp的顶层，其优点是它是透明材料，可制成透明衬底提高出光效率。
生长ingan和ingaaln的衬底主要有蓝宝石(al2o3)、碳化硅和硅。蓝宝石衬底的优点是透明，有利于提高发光效率，目前仍是ingan外延生长的主要衬底。
缺点是有较大的晶格失配;硬度高，造成加工成本高昂;热导率较低，不利于器件的热耗散，对制造功率led不利。碳化硅衬底有较小的晶格失配，硬度低，易于加工，导热率较高，利于制作功率器件。
3、led的发光有源层??pn结是如何制成的?
哪些是常用来制造led的半导体材料?
led的实质性结构是半导体pn结。pn结就是指在一单晶中，具有相邻的p区和n区的结构，它通常在一种导电类型的晶体上以扩散、离子注入或生长的方法产生另一种导电类型的薄层来制得的。 常用来制造led半导体材料主要有砷化镓、磷化镓、镓铝砷、磷砷化镓、铟镓氮、铟镓铝磷等ⅲ?ⅴ族化合物半导体材料，其它还有ⅳ族化合物半导体碳化硅，ⅱ?ⅵ族化合物硒化锌等。
4、mocvd是什么?
mocvd是metel-organic chemical vapor deposition的简称，即金属有机物化学气相淀积，它是外延生长的一项技术，它是利用特制的设备，以金属有机物源(mo源)作原料，用氢气或氮气作为载气，通入液体中携带出蒸汽，与ⅴ族的氢化物混合，再通入反应室，在加热的衬底表面发生反应，外延生长化合物晶体薄膜。由于mocvd的晶体生长反应是在热分解中进行的，所以又叫热分解法。经实用表明，这是一种具有高可靠性、控制厚度精确、组成掺杂浓度精度高、垂直性好、灵活性大、非常适合于进行ⅲ?ⅴ族化合物半导体及其固溶体的外延生长的方法，也可应用于ⅱ?ⅵ族化合物等材料的生长，目前是生产algainp红色和黄色led和ingan蓝色、绿色和白色led的可工业化方法。现人们通常也把这种特制的设备笼统地叫作mocvd。
5、什么是mo源?
mo源即metel organic源，金属有机物源，它是mocvd外延生长的原材料。ⅱ、ⅲ族金属有机化合物通常为甲基或乙基化合物，如ga(ch3)3，in(ch3) 3，al(ch3)3，ga(ch3)3，zn(ch3)3等，它们大多数是高蒸汽压的液 体或固体。
6、什么是led的内量子效率?
当在led的pn结上施加正向电压时，pn结会有电流流过。电子和空穴在pn过渡层中复合会产生光子，然而并不是每一对电子?空穴对复合都会产生光子，由于led的pn结，作为杂质半导体，存在着材料品质缺陷、位错等因素，以及工艺上的种种缺陷，会产生杂质电离、本征激发散射和晶格散射的问题，使电子从激发态跃迁到基态时会与晶格原子或离子交换能量而发生无辐射跃迁，也就是不产生光子，这部分能量不转换成光能而转换成热能损耗在pn结内，于是就有一个复合载流子转换成光子的转换效率问题存在，可以用式1表示这一转换效率，并符号ηint表示。 ηint=(复合载流子产生的光子数/复合载流子总数)×100? (1) 我们无法去计数式(1)中的复合载流子总数和产生的光子总数。一般是通过测量led输出的光功率来评价这一效率，这个效率ηint就称为内量子效率。
8、有哪些生长led有源层的外延方法?它们个自有什么特点?
有气相外延(vpe)、液相外延(lpe)、金属有机物化学气相淀积(mocvd)、分子束外延(mbe)。它们生长led有源层的材料分别有气相外延gaasp、gap，液相外延gap、gaalas，金属有机物化学气相淀积ingaalp、igann，分子束外延znse等。 气相外延比较简单便，往往在外延生长后要再通过用扩散的方法制作pn 结，所以效率低。液相外延已能一炉生长60?100片，生产效率较高，通过镓的重复使用成本已降的很低，可以制造高亮度gap绿色发光器件和一般亮度gap红色发光器件，也可用它制造超高亮度gaalas发光器件。金属有机物化学气相淀积法是目前生产超高亮度ingan蓝、绿色led和ingaalp红、黄色led的主要方法，它既能精确控制厚度，又能精密控制外延层的组成。分子束外延目前主要用于研制白色发光二极管，效果很好，能生长小于10埃的外延层，缺点是生长速度慢，每小时约1微米，装片容量也颇少，生产效率较低。
9、当前，生产超高亮led的外延方法主要有几种?
当前，生产超高亮led的外延方法主要有两种，即液相外延生产algaas led和金属有机物化学气相淀积(mocvd)生产algaas、algainp、ingan led。其中尤以mocvd方法为主。
10、当前，用作半导体照明光源的高效led的外延层结构有何创新?
为了提高led的发光效率，对其外延结构进行了许多改进，目前都已应用到产品上，对led发光效率的提高起到了极重要的作用。分别是：
①单量子阱(sqw)结构;
②多量子阱(mqw)结构;
③分布布拉格反射(dbr)结构;
④透明衬底技术(ts);
⑤镜面衬底法(ms);
⑥透明胶质粘结型;
⑦纹理表面结构。