LED芯片衬底材料近极限光滑表面高效平坦化原理与方法

基本信息
批准号:91223202
项目类别:重大研究计划
资助金额:290.00
负责人:潘国顺
学科分类:
依托单位:清华大学
批准年份:2012
结题年份:2016
起止时间:2013-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:刘岩,梁红,敬刚,周艳,顾忠华,邹春莉,李拓,龚桦
关键词:
极小纳米粒子LED芯片衬底近极限光滑表面接触催化
结项摘要

At present, with the rapid development in the light emitting diode (LED) manufacturing technology, Higher requirements for the surface smoothness, finish and material removal rate of LED chips substrate, such as the sapphire (Al2O3), silicon carbide (SiC) have been put forward to enhance the LED luminous efficiency and reduce the cost, in which the demand for the surface finish approach to their limit value. This naturally poses a great challenge to the surface planarization for the difficult machining substrate materials. To attain the LED chips substrate with highly effective removal and close-to-smooth-limited surface without damage, this project puts forward a new thought that combine contact catalysis principle and minimum nanoabrasives in the planarization, study the contact catalysis behavior 、material removal mechanism and planarization principal among the polishing pad 、abrasive grains with catalytic activation and wafer surface, and realize the rapid removal and high effective planarization of difficult-to-machine substrate materials. At the same time, through the exploration of the minimum nanoparticles behavior、the rule of material removal mechanism evolution and atom level removal mechanism in the planarization, realized close-to-smooth-limited surface manufacturing, and finally provided an new principle, technique and theoretical support for the production of advanced electronic products, such as future LED chips ,etc.

目前,发光二极管(LED)制造技术快速发展,为了提高LED发光效率,降低成本,对蓝宝石(Al2O3)、碳化硅(SiC)等LED芯片衬底材料表面平整度、光洁度以及材料去除速率等提出了更高的要求,其中对表面光洁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。为实现LED芯片衬底材料高效去除和近极限光滑无损伤表面的制造,我们提出在平坦化中引入接触催化原理与极小纳米抛光粒子相结合的思路,通过探索平坦化中具有催化作用的抛光垫、抛光粒子与晶片表面材料的接触催化行为、材料去除机制与平坦化原理,以实现难加工材料快速去除和高效平坦化;同时,通过探索平坦化中极小纳米粒子行为、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,以实现近极限光滑表面制造,为未来LED芯片等先进电子产品的纳米制造提供新的原理、技术与理论支持。

项目摘要

针对LED 芯片衬底材料高效去除和近极限光滑无损伤表面制造, 项目组在平坦化中引入催化原理与极小纳米抛光粒子相结合, 以实现难加工材料高效超精平坦化。通过分析LED芯片衬底材料物化特性,研制出新型催化剂和催化固结型抛光垫,均有效提高了蓝宝石晶片平坦化效率。通过研究平坦化中新型催化剂、抛光磨粒与晶片表面材料的作用规律,探索出新型催化剂在蓝宝石平坦化中的作用机制。同时,项目组在平坦化体系中引入紫外光催化作用,开发出适用于CMP的紫外装置,通过改性N型半导体催化颗粒(氧化钛),抑制光生载流子的复合,提高界面电子转移速率常数,提高CMP过程中紫外催化效率,使平坦化效率提高3.88倍。项目组自主研发出极小纳米颗粒, 并运用于衬底平坦化,获得原子级超精表面,通过系统研究颗粒粒径与平坦化性能的关系,揭示了纳米颗粒与材料表面的作用规律。融合催化和极小纳米颗粒在平坦化中的运用,探索出原子级光滑表面高效平坦化方法,研究结果达到了预期目标。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

F_q上一类周期为2p~2的四元广义分圆序列的线性复杂度

F_q上一类周期为2p~2的四元广义分圆序列的线性复杂度

DOI:10.11999/JEIT210095
发表时间:2021
3

一种加权距离连续K中心选址问题求解方法

一种加权距离连续K中心选址问题求解方法

DOI:
发表时间:2020
4

上转换纳米材料在光动力疗法中的研究进展

上转换纳米材料在光动力疗法中的研究进展

DOI:
发表时间:2017
5

家畜圈舍粪尿表层酸化对氨气排放的影响

家畜圈舍粪尿表层酸化对氨气排放的影响

DOI:10.13930/j.cnki.cjea.181086
发表时间:2019

潘国顺的其他基金

相似国自然基金

1

功率LED芯片表面微结构陶瓷薄膜衬底加工机理

批准号:51775198
批准年份:2017
负责人:万珍平
学科分类:E0509
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
2

SiC单晶衬底的大气等离子体亚纳米级高效平坦化机理与方法研究

批准号:51305104
批准年份:2013
负责人:张巨帆
学科分类:E0509
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
3

蓝宝石LED衬底表面缺陷检测和综合评定方法研究

批准号:51605171
批准年份:2016
负责人:叶瑞芳
学科分类:E0511
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
4

大尺寸超薄柔性显示衬底Roll-to-Roll高效超精密平坦化机理与关键技术研究

批准号:51375149
批准年份:2013
负责人:苏建修
学科分类:E0509
资助金额:80.00
项目类别:面上项目