Устройство для изготовления светодиодов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик 1 п 972616(22) Заявлено 250777 (21) 2507352/18-21 с присоединением заявки Мо 11) М Кл 3 Н 01 Ь 21/18 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(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 кухудшению КПД светодиодов и к раэбросу нндикатрис излучения, Как показали исследования, у светодиодов,изготовленных с помощью известногоустройства, максимум индихатрисыотклоняется от оси корпуса светодиода больше, чем на 111 - у 50 светодиодов и больше, чем на 30 - у 10светодиодов,Кроме того, после вскрытия р-ипереходов иэ пластины вырезают цилиндрические заготовки, противоположный вскрытию торец которых обрабатывают, например, шлифовкой в видеполусферы. При этом центры получаемыхполусфер, центры цилиндров и центрыобласти вскрытия мезоструктур неизбежно смещены относительно другдруга вследствие трех пространственно смещенных разнородных технологических операций.Целью изобретения является повышение точности и упрощение техноло 25 гического процесса изготовления светодиодов,Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для изготовлениясветодиодов, содержащее опору, рабо 30 чий электрод, выполненный в видеподвижного полого цилиндра, установленного с регулируемым зазоромнад опорой, источник энергии для рабочего электрода, снабжено дополнительным съемным электродом со сферической рабочей поверхностью, размещенным на подвижном полом цилиндреи соосным с ним, при этом источникэнергии для рабочего электрода выполнен в виде однополярного электроискрового генератора, а рабочий )Оэлектрод и опора являются соответственно первым и вторым электродамигенератора.На фиг.1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг,2 15схема устройства без съемного электрода.Устройство состоит из проводящегоподвижного полого цилиндра 1, установленного над опорой 2, Цилиндр 1электрически соединен через переключатель 3 с однополярным электроискровым генератором 4. Цилиндр 1 является рабочим электродом устройства иснабжен дополнительным съемным5электродом 5 со сферической рабочейповерхностью, Вторым рабочим электродом устройства является опора 2,также связанная через переключатель3 с генератором 4, В полости цилиндра 1 установлен снабженный пружиной6 контактный датчик, Подвижный полый цилиндр 1 и съемный электрод 5являются электродами-инструментами фдля формообразования, Датчик 7 соединен с электроизмерительным прибором 8.З 5Устройство рабОтает следующимобразом.Включают электроискровой генератор 4 и, перемещая цилиндр 1 всторону опоры 2, электродом 5 изго Отовляют в опоре полусферическуюлунку 9 (фиг.2), соосную с цилиндром 1. Затем удаляют электрод 5,располагают на опоре 2 (в зазоремежду цилиндром 1 и опорой 2) полупроводниковую пластину 10 контактомк р-области таким образом, чтобыконтакт 11 был обращен в сторонуцилиндра 1 и образовал с ним технологический зазор, необходимый дляпрецизионной электроискровой обработки. Переключатель 3 устанавливают в положение 1, включают электроискровой генератор 4 и, перемещаяилиндр 1 в сторону опоры 2, вскрыают мезаструктуру,.Установленный в полости цилиндра1 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 6 Ор-и перехода 12. В момент вскрытияр-и перехода ток через электроизмерительный прибор 8 резко уменьшается,;так как в этот момент к р-и переходуприложено напряжение в обратном 65 направлении. При этом пробоя р-иперехода не происходит благодаряшунтированию тока сопротивлениезлектроизмерительного прибора 8, Вмомент вскрытия р-и перехода переключателем 3 отключают генератора 4.После этого пластину 10 прижимают кцилиндру 1 и отодвигают от электрода 2 на величину зазора, необходимого для дальнейшей электроискровойобработки. Переключатель 3 устанавливают в положение 11. Процесс обработки идет по обычной схеме электроискровой обработки, в результатеизготавливается полусфера на пласти-не 10, точно центрированная относительно вскрытой мезаструктуры.Улучшение технико-экономическихпоказателей светодиодов, изготовленных по данной технологии, заключается в следующем; максимум индикатрисыотклоняется от оси корпуса светодиода не более, чем на 3 - у 90светодиодов; такое улучшение параметров связано с повышением точностиизготовления и достигнуто благодаря тому, что полусфера соосна смезаструктурой, центр полусферыперпендикулярен р-и переходу, авскрытие р-п перехода осуществляется до плоскости р-п перехода;КПД светодиодов на несколько процентов выше; токи утечки в несколько раз меньше; формообразованиеполупроводникового элемента светодиода осуществляется на одном и томже оборудовании.Формула изобретенияУстройство для изготовлениясветодиодов, содержащее опору, рабочий электрод, выполненный в видеподвижного полого цилиндра, установленного с регулируемым зазором надопорой, источник энергии для рабочего электрода, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышенияточности изготовления и упРощениятехнологического процесса, оно снабжено дополнительным съемным электродом со сферической рабочей поверхностью, размещенным на подвижномполом цилиндре и соосным с ним, приэтом источник энергии для рабочегоэлектрода выполнен в виде однополярного электроискрового генератора,а рабочий электрод и опора являютсясоответственно первым и вторымэлектродами генератора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Полупроводниковые источникисвета. Инв, Р 47/94, Институт электроники. М., 1969, с. 3-40,2. Курносов А.И., Юдин В.В. Технология и оборудование производстваполупроводниковых приборов, ЛСудостроение, 1971, с8-19972616 47 иг,Составитель Ю. Волковактор О. Половка Техред,Л.Пекарь Корректор А,нко аэ 8528/46 о 1130 лиал.ППП Патент, г. Ужгород Тираж 761 ИИПИ Государственного по делам изобретений 5, Москва, Ж, РаушПо комитета С и открытий ская иаб д