Устройство для изготовления светодиодов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

972616 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 250777 (21) 2507352/18-21 с присоединением заявки ¹

t$g) М Кд 3

Н 01 L 21/18

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 07.1182. Бюллетень ¹41

Дата опубликования описания 07.11.82 (53) УДК 621, 382. .8(088.8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЕТОДИОДОВ

Изобретение относится к полупроводниковой технике, в частности к устройствам для изготовления светодиодов.

Известны устройства для изготовления светодиодов методом химического травления (1).

Недостатками этих устройств являются низкая точность изготовления, сложность технологических процессов, необходимость значительного количества вспомогательного оборудования для перенесения и крепления обрабатываемых деталей.

Известны также устройства для изготовления светодиодов, состоящие иэ подвижного полого цилиндра, установленного над опорой и соединенного с источником энергии (2). При известном изготовлении светодиодов вскрытие р-п переходов и резку пластин осуществляют ультразвуковым способом, а полусферы изготавливают отдельно, например методом шлифовки.

Недостатком известных устройств является то, что при неравномерности глубины залегания р-и перехода в пределах одной пластины вскрытие ф-и переходов осуществляется с за,пасом по глубине, что приводит к ухудшению КПД светодиодов и к раэбросу нндикатрис излучения, Как показали исследования, у светодиодов, изготовленных с помощью известного устройства, максимум индихатрисы отклоняется от оси корпуса светодиода больше, чем на 111 — у 50% светодиодов и больше, чем на 30 — у 10% светодиодов.

Кроме того, после вскрытия р-и переходов иэ пластины вырезают цилиндрические заготовки, противоположный вскрытию торец которых обрабатывают, например, шлифовкой в виде полусферы. При этом центры получаемых полусфер, центры цилиндров и центры области вскрытия мезоструктур неизбежно смещены относительно друг друга вследствие трех пространственно смещенных разнородных технологических операций.

Целью изобретения является повышение точности и упрощение техноло25 гического процесса изготовления светодиодов.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для изготовления светодиодов, содержащее опору, рабоЗО чий электрод, выполненный в виде

97261 б подвижного полого цилиндра, установленного с регулируемым зазором над опорой, источник энергии для рабочего электрода, снабжено дополнительным съемным электродом со сферической рабочей поверхностью, разме- 5 щенным на подвижном полом цилиндре и соосным с ним, при этом источник энергии для рабочего электрода выполнен в виде однополярного электроискрового генератора, а рабочий )О электрод и опора являются соответственно первым и вторым электродами генератора.

На фиг.1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг,2 |5 схема устройства без съемного электрода.

Устройство состоит из проводящего подвижного полого цилиндра 1, установленного над опорой 2. Цилиндр 1 электрически соединен через переключатель 3 с однополярным электроискровым генератором 4.. Цилиндр 1 является рабочим электродом устройства и снабжен дополнительным съемным

?5 электродом 5 со сферической рабочей поверхностью. Вторым рабочим электродом устройства является опора 2, также связанная через переключатель

3 с генератором 4, В полости цилиндра 1 установлен снабженный пружиной б контактный датчик. Подвижный полый цилиндр 1 и съемный электрод 5 являются электродами-инструментами для формообразования. Датчик 7 соединен с электроизмерительным прибором 8.З5

Устройство работает следующим образом.

Включают электроискровой генератор 4 и, перемещая цилиндр 1 в сторону опоры 2, электродом 5 изго- 4О товляют в опоре полусферическую лунку 9 (фиг.2), соосную с цилиндром 1. Затем удаляют электрод 5, располагают на опоре 2 (в зазоре между цилиндром 1 и опорой 2) полУ- 45 проводниковую пластину 10 контактом к р-области таким образом, чтобы контакт 11 был обращен в сторону цилиндра 1 и образовал с ним технологический зазор, необходимый для прецизионной электроискровой обработки. Переключатель 3 устанавливают в положение 1, включают электро.искровой генератор 4 и, перемещая ! илиндр 1 в сторону опоры 2, вскрыают мезаструктуру, .Установленный в полости цилиндра

1 датчик 7 контактирует с р-областью, образуя цепь 4-3-1-11-7-8. По указанной цепи течет ток до тех пор, пока цилиндр 1 не достигацт границы 6О р-и перехода 12. B момент вскрытия р-и перехода ток через электроизмерительный прибор 8 резко уменьшается, ;так как в этот момент к р-и переходу приложено напряжение в обратном 65 направлении. При этом пробоя р-и перехода не происходит благодаря шунтированию тока сопротивление злектроизмерительногo прибора 8. В момент вскрытия р-и перехода переключателем 3 отключают генератора 4.

После этого пластину 10 прижимают к цилиндру 1 и отодвигают от электрода 2 на величину зазора, необходимого для дальнейшей электроискровой обработки. Переключатель 3 устанавливают в положение II. Процесс обработки идет по обычной схеме электроискровой обработки, в результате изготавливается полусфера на пласти- не 10, точно центрированная относительно вскрытой мезаструктуры.

Улучшение технико-экономических показателей светодиодов, изготовленных по данной технологии, заключается в следующем: максимум индикатрисы отклоняется от оси корпуса .светодиода не более, чем на 3 — у 90% светодиодов; такое улучшение параметров связано с повышением точности изготовления и достигнуто благодаря тому, что полусфера соосна с мезаструктурой, центр полусферы перпендикулярен р-и переходу, а вскрытие р-и перехода осуществляется до плоскости р-п перехода;

КПД светодиодов на несколько процентов выше; токи утечки в несколько раз меньше; формообразование полупроводникового элемента светодиода осуществляется на одном и том же оборудовании.

Формула изобретения

Устройство для изготовления светодиодов, содержащее опору, рабочий электрод, выполненный в виде подвижного полого цилиндра, установленного с регулируемым зазором над опорой, источник энергии для рабочего электрода, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности иэготовления и упрощения технологического процесса, оно снабжено дополнительным съемным электродом со сферической рабочей поверхностью, размещенным на подвижном полом цилиндре и соосным с ним, при этом источник энергии для рабочего электрода выполнен в виде однополярного электроискрового генератора, а рабочий электрод и опора являются соответственно первым и вторым электродами генератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Полупроводниковые источники света. Инв. Р 47/94, Институт электроники. M., 1969, с. 3-40, 2. Курносов A.È., Юдин В.В. Технология и оборудование производства полупроводниковых приборов, Л,, Судостроение, 1971, с ° 8-19 (прототип), 972616

47ur. /

Составитель Ю. Волков

Редактор О. Половка Техред Л.Пекарь Корректор А. Гриценко

Эакаэ 8528/46 Тираж 761 Подписное

ВНИИП11 Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35р Раушскаи наб,, Д, 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород,