LED আমাদের পৃথিবীকে আলোকিত করে, এবং প্রতিটি উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন LED-এর কেন্দ্রবিন্দুতে থাকেএপিট্যাক্সিয়াল ওয়েফার—একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান যা এর উজ্জ্বলতা, রঙ এবং দক্ষতা নির্ধারণ করে। এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধির বিজ্ঞান আয়ত্ত করে, নির্মাতারা শক্তি-সাশ্রয়ী এবং সাশ্রয়ী আলো সমাধানের জন্য নতুন সম্ভাবনার উন্মোচন করছে।
১. অধিক দক্ষতার জন্য স্মার্ট বৃদ্ধির কৌশল
আজকের স্ট্যান্ডার্ড দুই-পদক্ষেপ বৃদ্ধি প্রক্রিয়া কার্যকর হলেও, স্কেলেবিলিটি সীমিত করে। বেশিরভাগ বাণিজ্যিক চুল্লি প্রতি ব্যাচে মাত্র ছয়টি ওয়েফার উৎপাদন করে। শিল্পটি নিম্নলিখিত দিকে এগিয়ে যাচ্ছে:
- উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন চুল্লিযা আরও বেশি ওয়েফার পরিচালনা করে, খরচ কমায় এবং থ্রুপুট বাড়ায়।
- অত্যন্ত স্বয়ংক্রিয় একক-ওয়েফার মেশিনউচ্চতর ধারাবাহিকতা এবং পুনরাবৃত্তিযোগ্যতার জন্য।
2. HVPE: উচ্চ-মানের সাবস্ট্রেটের একটি দ্রুত পথ
হাইড্রাইড ভ্যাপার ফেজ এপিট্যাক্সি (HVPE) দ্রুত পুরু GaN স্তর তৈরি করে যার মধ্যে কম ত্রুটি থাকে, যা অন্যান্য বৃদ্ধি পদ্ধতির জন্য সাবস্ট্রেট হিসেবে উপযুক্ত। এই ফ্রিস্ট্যান্ডিং GaN ফিল্মগুলি এমনকি বাল্ক GaN চিপগুলিকেও প্রতিদ্বন্দ্বিতা করতে পারে। ধরা? পুরুত্ব নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন, এবং রাসায়নিকগুলি সময়ের সাথে সাথে সরঞ্জামগুলিকে নষ্ট করে দিতে পারে।
৩. পার্শ্বীয় বৃদ্ধি: মসৃণ স্ফটিক, উন্নত আলো
মাস্ক এবং জানালা দিয়ে সাবধানে ওয়েফারের প্যাটার্ন তৈরি করে, নির্মাতারা GaN-কে কেবল উপরের দিকে নয়, পাশেও বৃদ্ধি পেতে নির্দেশ দেয়। এই "পার্শ্বিক এপিট্যাক্সি" কম ত্রুটি দিয়ে শূন্যস্থান পূরণ করে, উচ্চ-দক্ষ LED-এর জন্য আরও ত্রুটিহীন স্ফটিক কাঠামো তৈরি করে।
৪. পেন্ডিও-এপিট্যাক্সি: স্ফটিকগুলিকে ভাসতে দেওয়া
এখানে কিছু আকর্ষণীয় বিষয় আছে: ইঞ্জিনিয়াররা লম্বা স্তম্ভের উপর GaN বৃদ্ধি করেন এবং তারপর এটিকে খালি জায়গার উপর "সেতু" করতে দেন। এই ভাসমান বৃদ্ধি অমিল উপকরণের কারণে সৃষ্ট বেশিরভাগ স্ট্রেনকে দূর করে, যার ফলে স্ফটিক স্তরগুলি আরও শক্তিশালী এবং বিশুদ্ধ হয়।
৫. ইউভি স্পেকট্রাম উজ্জ্বল করা
নতুন উপকরণগুলি LED আলোকে UV পরিসরে আরও গভীরে ঠেলে দিচ্ছে। কেন এটা গুরুত্বপূর্ণ? UV আলো ঐতিহ্যবাহী বিকল্পগুলির তুলনায় অনেক বেশি দক্ষতার সাথে উন্নত ফসফরাস সক্রিয় করতে পারে, যা পরবর্তী প্রজন্মের সাদা LED-এর দরজা খুলে দেয় যা উজ্জ্বল এবং আরও শক্তি-সাশ্রয়ী।
৬. মাল্টি-কোয়ান্টাম ওয়েল চিপস: ভেতর থেকে রঙ
বিভিন্ন LED একত্রিত করে সাদা আলো তৈরি করার পরিবর্তে, কেন সবগুলো একসাথে তৈরি করবেন না? মাল্টি-কোয়ান্টাম ওয়েল (MQW) চিপগুলি বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্য নির্গত করে এমন স্তরগুলিকে এম্বেড করে, সরাসরি চিপের মধ্যে আলো মিশ্রিত করে ঠিক তাই করে। এটি দক্ষ, কম্প্যাক্ট এবং মার্জিত—যদিও উৎপাদন করা জটিল।
৭. ফোটোনিক্সের সাহায্যে আলো পুনর্ব্যবহার করা
সুমিতোমো এবং বোস্টন ইউনিভার্সিটি দেখিয়েছে যে নীল LED-তে ZnSe এবং AlInGaP-এর মতো উপকরণ স্ট্যাক করলে ফোটনগুলিকে সম্পূর্ণ সাদা বর্ণালীতে "পুনর্ব্যবহার" করা যায়। এই স্মার্ট লেয়ারিং কৌশলটি আধুনিক LED ডিজাইনে পদার্থ বিজ্ঞান এবং ফোটোনিক্সের উত্তেজনাপূর্ণ সংমিশ্রণকে প্রতিফলিত করে।
কিভাবে LED এপিট্যাক্সিয়াল ওয়েফার তৈরি করা হয়
সাবস্ট্রেট থেকে চিপ পর্যন্ত, এখানে একটি সরলীকৃত যাত্রা:
- বৃদ্ধির পর্যায়:সাবস্ট্রেট → ডিজাইন → বাফার → N-GaN → MQW → P-GaN → অ্যানিয়াল → পরিদর্শন
- তৈরির পর্যায়:মাস্কিং → লিথোগ্রাফি → এচিং → এন/পি ইলেকট্রোড → ডাইসিং → সাজানো
এই সূক্ষ্ম প্রক্রিয়াটি নিশ্চিত করে যে প্রতিটি LED চিপ এমন কর্মক্ষমতা প্রদান করে যার উপর আপনি নির্ভর করতে পারেন—আপনার স্ক্রিন আলোকিত হোক বা আপনার শহর।
পোস্টের সময়: জুলাই-০৮-২০২৫