ایل ای ڈی چپ کیا ہے؟ تو اس کی خصوصیات کیا ہیں؟ ایل ای ڈی چپس کی تیاری کا مقصد بنیادی طور پر موثر اور قابل اعتماد کم اوہمک رابطہ الیکٹروڈ تیار کرنا ہے، جو رابطہ مواد کے درمیان نسبتاً کم وولٹیج ڈراپ کو پورا کر سکتے ہیں اور زیادہ سے زیادہ روشنی خارج کرتے ہوئے سولڈر پیڈ فراہم کر سکتے ہیں۔ فلم کی منتقلی کا عمل عام طور پر ویکیوم بخارات کا طریقہ استعمال کرتا ہے۔ 4Pa ہائی ویکیوم کے تحت، مواد کو ریزسٹنس ہیٹنگ یا الیکٹران بیم بمباری ہیٹنگ کے طریقہ سے پگھلا دیا جاتا ہے، اور BZX79C18 دھاتی بخارات میں تبدیل ہو جاتا ہے اور کم دباؤ میں سیمی کنڈکٹر مواد کی سطح پر جمع ہو جاتا ہے۔
عام طور پر استعمال ہونے والی P قسم کی کانٹیکٹ دھاتوں میں AuBe اور AuZn جیسے مرکب شامل ہوتے ہیں، جبکہ N-سائیڈ رابطہ دھات اکثر AuGeNi مرکب سے بنی ہوتی ہے۔ کوٹنگ کے بعد بننے والی کھوٹ کی تہہ کو بھی فوٹو لیتھوگرافی ٹیکنالوجی کے ذریعے روشنی خارج کرنے والے علاقے کو زیادہ سے زیادہ بے نقاب کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، تاکہ مرکب کی باقی پرت موثر اور قابل اعتماد کم اوہمک رابطہ الیکٹروڈز اور سولڈر وائر پیڈز کی ضروریات کو پورا کر سکے۔ فوٹو لیتھوگرافی کا عمل مکمل ہونے کے بعد، عام طور پر H2 یا N2 کے تحفظ کے تحت، ایک ملاوٹ کا عمل بھی انجام دیا جاتا ہے۔ مرکب سازی کا وقت اور درجہ حرارت عام طور پر سیمی کنڈکٹر مواد کی خصوصیات اور مرکب بھٹی کی شکل جیسے عوامل سے طے ہوتا ہے۔ بلاشبہ، اگر نیلے سبز چپس کے لیے الیکٹروڈ کا عمل زیادہ پیچیدہ ہے، تو پیسیویشن فلم کی نمو اور پلازما اینچنگ کے عمل کو شامل کرنے کی ضرورت ہے۔

ایل ای ڈی چپس کے مینوفیکچرنگ کے عمل میں، کون سا عمل ان کی آپٹو الیکٹرانک کارکردگی پر نمایاں اثر ڈالتا ہے؟
عام طور پر، ایل ای ڈی ایپیٹیکسیل پروڈکشن کی تکمیل کے بعد، اس کی اہم برقی خصوصیات کو حتمی شکل دی گئی ہے، اور چپ مینوفیکچرنگ اس کی بنیادی نوعیت کو تبدیل نہیں کرتی ہے۔ تاہم، کوٹنگ اور ملاوٹ کے عمل کے دوران نامناسب حالات کچھ خراب برقی پیرامیٹرز کا سبب بن سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، کم یا زیادہ مرکب درجہ حرارت خراب اوہمک رابطے کا سبب بن سکتا ہے، جو چپ مینوفیکچرنگ میں ہائی فارورڈ وولٹیج ڈراپ VF کی بنیادی وجہ ہے۔ کاٹنے کے بعد، چپ کے کناروں پر کچھ سنکنرن کے عمل کو انجام دینے سے چپ کے ریورس لیکیج کو بہتر بنانے میں مدد مل سکتی ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ ڈائمنڈ گرائنڈنگ وہیل بلیڈ سے کاٹنے کے بعد، چپ کے کنارے پر ملبے کے پاؤڈر کی ایک بڑی مقدار باقی رہ جائے گی۔ اگر یہ ذرات ایل ای ڈی چپ کے پی این جنکشن پر چپک جاتے ہیں، تو وہ برقی رساو اور یہاں تک کہ خرابی کا سبب بنیں گے۔ اس کے علاوہ، اگر چپ کی سطح پر موجود فوٹو ریزسٹ کو صاف طور پر چھیل نہیں دیا جاتا ہے، تو یہ دشواریوں کا سبب بنے گا اور اگلی سولڈر لائنوں کو ورچوئل سولڈرنگ کرے گا۔ اگر یہ پیٹھ پر ہے تو یہ ہائی پریشر ڈراپ کا سبب بھی بنے گا۔ چپ کی پیداوار کے عمل کے دوران، سطح کو کھردرا کرنے اور الٹی ٹریپیزائڈل ڈھانچے میں کاٹنے جیسے طریقے روشنی کی شدت کو بڑھا سکتے ہیں۔

ایل ای ڈی چپس کو مختلف سائز میں کیوں تقسیم کیا جاتا ہے؟ ایل ای ڈی کی فوٹو الیکٹرک کارکردگی پر سائز کے کیا اثرات ہیں؟
ایل ای ڈی چپس کے سائز کو ان کی طاقت کے مطابق کم پاور چپس، میڈیم پاور چپس اور ہائی پاور چپس میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ گاہک کی ضروریات کے مطابق، اسے سنگل ٹیوب لیول، ڈیجیٹل لیول، ڈاٹ میٹرکس لیول، اور آرائشی لائٹنگ جیسے زمروں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ جہاں تک چپ کے مخصوص سائز کا تعلق ہے، یہ مختلف چپ مینوفیکچررز کی اصل پیداوار کی سطح پر منحصر ہے اور اس کے لیے کوئی خاص تقاضے نہیں ہیں۔ جب تک عمل معیاری ہے، چھوٹے چپس یونٹ کی پیداوار کو بڑھا سکتے ہیں اور لاگت کو کم کر سکتے ہیں، اور آپٹو الیکٹرانک کارکردگی میں بنیادی تبدیلیاں نہیں آئیں گی۔ ایک چپ کے ذریعہ استعمال ہونے والا کرنٹ دراصل اس کے ذریعے بہنے والے کرنٹ کثافت سے متعلق ہے۔ ایک چھوٹی چپ کم کرنٹ استعمال کرتی ہے، جبکہ ایک بڑی چپ زیادہ کرنٹ استعمال کرتی ہے۔ ان کی یونٹ کی موجودہ کثافت بنیادی طور پر ایک جیسی ہے۔ اس بات پر غور کرتے ہوئے کہ ہائی کرنٹ کے تحت گرمی کی کھپت بنیادی مسئلہ ہے، اس کی چمکیلی کارکردگی کم کرنٹ کے مقابلے میں کم ہے۔ دوسری طرف، جیسے جیسے رقبہ بڑھتا جائے گا، چپ کی جسمانی مزاحمت کم ہوتی جائے گی، جس کے نتیجے میں فارورڈ کنڈکشن وولٹیج میں کمی واقع ہوتی ہے۔

ایل ای ڈی ہائی پاور چپس کا عام علاقہ کیا ہے؟ کیوں؟
سفید روشنی کے لیے استعمال ہونے والی ایل ای ڈی ہائی پاور چپس عام طور پر مارکیٹ میں تقریباً 40 ملین میں دستیاب ہیں، اور ہائی پاور چپس کی بجلی کی کھپت عام طور پر 1W سے اوپر کی برقی طاقت سے مراد ہے۔ اس حقیقت کی وجہ سے کہ کوانٹم کی کارکردگی عام طور پر 20 فیصد سے کم ہوتی ہے، زیادہ تر برقی توانائی حرارت کی توانائی میں تبدیل ہو جاتی ہے، اس لیے ہائی پاور چپس کی گرمی کی کھپت بہت اہم ہے اور اس کے لیے چپس کا ایک بڑا رقبہ درکار ہوتا ہے۔

GaP، GaAs، اور InGaAlP کے مقابلے GaN ایپیٹیکسیل مواد تیار کرنے کے لیے چپ کے عمل اور پروسیسنگ کے آلات کے لیے کیا مختلف تقاضے ہیں؟ کیوں؟
عام LED سرخ اور پیلے رنگ کے چپس اور ہائی برائٹنس کواٹرنری سرخ اور پیلے رنگ کے چپس کے سبسٹریٹس کمپاؤنڈ سیمی کنڈکٹر مواد جیسے GaP اور GaAs سے بنے ہوتے ہیں اور عام طور پر N-قسم کے سبسٹریٹس بنائے جا سکتے ہیں۔ گیلے عمل کو فوٹو لیتھوگرافی کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، اور پھر ہیرے پیسنے والے پہیے کے بلیڈ کو چپس میں کاٹنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ GaN مواد سے بنی نیلی سبز چپ ایک نیلم سبسٹریٹ استعمال کرتی ہے۔ سیفائر سبسٹریٹ کی غیر موصل نوعیت کی وجہ سے، اسے ایل ای ڈی کے ایک الیکٹروڈ کے طور پر استعمال نہیں کیا جا سکتا۔ لہٰذا، دونوں P/N الیکٹروڈز کو بیک وقت epitaxial سطح پر خشک اینچنگ کے عمل کے ذریعے من گھڑت ہونا چاہیے، اور کچھ گزرنے کے عمل کو انجام دیا جانا چاہیے۔ نیلم کی سختی کی وجہ سے، اسے ہیرے پیسنے والے پہیے کے بلیڈ سے چپس میں کاٹنا مشکل ہے۔ اس کی تیاری کا عمل عام طور پر GaP یا GaAs مواد سے بنی LEDs سے زیادہ پیچیدہ اور پیچیدہ ہوتا ہے۔

"شفاف الیکٹروڈ" چپ کی ساخت اور خصوصیات کیا ہیں؟
نام نہاد شفاف الیکٹروڈ کو conductive اور شفاف ہونے کی ضرورت ہے. یہ مواد اب بڑے پیمانے پر مائع کرسٹل کی پیداوار کے عمل میں استعمال ہوتا ہے، اور اس کا نام انڈیم ٹن آکسائیڈ ہے، جسے مختصراً ITO کہا جاتا ہے، لیکن اسے سولڈر پیڈ کے طور پر استعمال نہیں کیا جا سکتا۔ بناتے وقت، سب سے پہلے چپ کی سطح پر ایک اوہمک الیکٹروڈ بنائیں، پھر سطح کو ITO کی ایک تہہ سے ڈھانپیں اور ITO کی سطح پر سولڈر پیڈ کی ایک تہہ چڑھائیں۔ اس طرح، لیڈ سے نیچے آنے والا کرنٹ ITO پرت کے ذریعے ہر اوہمک رابطہ الیکٹروڈ میں یکساں طور پر تقسیم ہوتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، ITO، ہوا اور اپیٹیکسیل مواد کے درمیان ہونے کی وجہ سے اس کے اضطراری انڈیکس، روشنی کے اخراج کے زاویہ اور برائٹ بہاؤ کو بڑھا سکتا ہے۔

سیمی کنڈکٹر لائٹنگ کے لیے چپ ٹیکنالوجی کی بنیادی ترقی کیا ہے؟
سیمی کنڈکٹر ایل ای ڈی ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، روشنی کے میدان میں بھی اس کا اطلاق بڑھ رہا ہے، خاص طور پر سفید ایل ای ڈی کا ابھرنا، جو سیمی کنڈکٹر لائٹنگ میں ایک گرما گرم موضوع بن گیا ہے۔ تاہم، کلیدی چپ اور پیکیجنگ ٹیکنالوجیز کو اب بھی بہتر کرنے کی ضرورت ہے، اور چپس کے لحاظ سے، ہمیں ہائی پاور، ہائی لائٹ ایفیشنسی، اور تھرمل مزاحمت کو کم کرنے کی ضرورت ہے۔ طاقت میں اضافے کا مطلب ہے چپ کے ذریعے استعمال ہونے والے کرنٹ میں اضافہ، اور زیادہ سیدھا طریقہ چپ کے سائز کو بڑھانا ہے۔ عام طور پر استعمال ہونے والی ہائی پاور چپس تقریباً 1mm × 1mm ہوتی ہیں، جن کا کرنٹ 350mA ہے۔ موجودہ استعمال میں اضافے کی وجہ سے، گرمی کی کھپت ایک نمایاں مسئلہ بن گیا ہے، اور اب اس مسئلے کو بنیادی طور پر چپ الٹنے کے طریقہ کار کے ذریعے حل کیا گیا ہے۔ ایل ای ڈی ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، روشنی کے میدان میں اس کے استعمال کو بے مثال مواقع اور چیلنجوں کا سامنا کرنا پڑے گا۔

"فلپ چپ" کیا ہے؟ اس کی ساخت کیا ہے؟ اس کے فوائد کیا ہیں؟
بلیو ایل ای ڈی عام طور پر Al2O3 سبسٹریٹ استعمال کرتی ہے، جس میں زیادہ سختی، کم تھرمل اور برقی چالکتا ہوتی ہے۔ اگر ایک مثبت ڈھانچہ استعمال کیا جاتا ہے، تو یہ ایک طرف مخالف جامد مسائل لائے گا، اور دوسری طرف، اعلی موجودہ حالات میں گرمی کی کھپت بھی ایک بڑا مسئلہ بن جائے گا. دریں اثنا، مثبت الیکٹروڈ اوپر کی طرف ہونے کی وجہ سے، روشنی کا ایک حصہ بلاک ہو جائے گا، جس کے نتیجے میں چمکیلی کارکردگی میں کمی واقع ہو گی۔ ہائی پاور بلیو ایل ای ڈی روایتی پیکیجنگ ٹیکنالوجی کے مقابلے چپ الٹا ٹیکنالوجی کے ذریعے زیادہ موثر لائٹ آؤٹ پٹ حاصل کر سکتی ہے۔
مرکزی دھارے کے الٹے ڈھانچے کا طریقہ اب یہ ہے کہ پہلے بڑے سائز کے نیلے رنگ کی ایل ای ڈی چپس کو مناسب یوٹیکٹک سولڈرنگ الیکٹروڈ کے ساتھ تیار کیا جائے، اور ساتھ ہی ساتھ نیلی ایل ای ڈی چپ سے تھوڑا بڑا سیلیکون سبسٹریٹ تیار کیا جائے، اور پھر سونے کی کنڈکٹیو تہہ بنائیں اور تار کو باہر نکالیں۔ اس پر eutectic سولڈرنگ کے لیے پرت (الٹراسونک گولڈ وائر بال سولڈر جوائنٹ)۔ اس کے بعد، ہائی پاور بلیو ایل ای ڈی چپ کو یوٹیکٹک سولڈرنگ آلات کا استعمال کرتے ہوئے سلکان سبسٹریٹ میں سولڈر کیا جاتا ہے۔
اس ڈھانچے کی خصوصیت یہ ہے کہ ایپیٹیکسیل تہہ براہ راست سلیکون سبسٹریٹ سے رابطہ کرتی ہے، اور سلکان سبسٹریٹ کی تھرمل مزاحمت نیلم سبسٹریٹ کے مقابلے میں بہت کم ہے، اس لیے گرمی کی کھپت کا مسئلہ اچھی طرح حل ہو جاتا ہے۔ الٹا نیلم سبسٹریٹ اوپر کی طرف ہونے کی وجہ سے، یہ روشنی خارج کرنے والی سطح بن جاتا ہے، اور نیلم شفاف ہوتا ہے، اس طرح روشنی کے اخراج کا مسئلہ حل ہو جاتا ہے۔ مندرجہ بالا ایل ای ڈی ٹیکنالوجی کے متعلقہ علم ہے. ہمیں یقین ہے کہ سائنس اور ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، مستقبل کی ایل ای ڈی لائٹس تیزی سے کارآمد ہوں گی اور ان کی سروس لائف بہت بہتر ہو جائے گی، جس سے ہمیں زیادہ سہولت ملے گی۔