Создатель фабрики микросхем в сарае изготовил светодиоды с помощью лазера с eBay

Техноблогер Dr. Semiconductor, превративший свой сарай в “чистое” помещение для производства микросхем, а затем продемонстрировавший процесс изготовления DRAM, показал процесс создания светодиодов.

Блогер, которого на самом деле зовут Мэтью Хартенсвельд, сейчас пытается придумать свой собственный способ упаковки ячеек оперативной памяти. В связи с этим он решил поэкспериментировать с изготовлением светодиодов.

Он начал с нанесения нитрида галлия на сапфировую подложку, которую впоследствии разбил на осколки и очистил раствором из деионизированной воды, ацетона и изопропилового спирта. Целью было травление верхнего слоя материала и формирование места для контактов. В промышленных процессах для этого обычно используют хлор, однако в подобных условиях это было бы очень опасно.

Блогер заказал на eBay мощный лазер и начал экспериментировать создавая рисунок на подложке. После этого он протестировал светодиод, используя немного индия и батарейку на 9 В, и получил синий свет. Однако на поверхности образовался слой металлического галлия, который энтузиасту пришлось удалить, чтобы узоры были хорошо видны.

Хартенсвельд использовал вакуумную камеру с двухступенчатым насосом. Откачав 99,999999% воздуха, он нанёс слой из никеля и серебра для положительного контакта, а затем слой из титана и серебра для N-контакта и верхнего металлического слоя, используя аргоновую плазму. Однако впоследствии блогер пожалел, что не позволил камере откачать больше воздуха и уменьшить количество остаточного газа.

К тому моменту энтузиаст уже изготовил полностью рабочий синий светодиод, который все еще находился на пластине. То есть нужно было упаковать эти светодиоды, вырезав их и добавив соединения. Сначала блогер попытался использовать циркулярную пилу со сверхтонкими лезвиями, однако отказался от этой идеи и решил применить лазер.

Он сфокусировал его в одной точке, чтобы расплавить подложку, превратив процесс в многоэтапный, то есть заставив лазер несколько раз быстро проходить с меньшей мощностью по одним и тем же участкам, чтобы получить полноценный и точный разрез без риска повреждения материала.

Ему ещё необходимо было добавить разъёмы для проводов. Рассмотрев несколько вариантов, Хартенсвельд остановился на индиевых контактах — том же материале и методе, которые используются в цифровых камерах. Поскольку блогер уже создал синий светодиод, он добавил слой иттриево-алюминиевого граната, легированного церием, только что приобретённого на Alibaba, для создания жёлтого фильтра, чтобы в итоге получить белый светодиод.

Источник: Tom’s Hardware