Thuis LEDs fabriceren met galliumnitride

Amateurfabrikant [Dr. Semiconductor] neemt halfgeleiderfabricage serieuzer dan ooit: hij produceert niet alleen functionele LEDs, maar koppelde ze ook aan een printplaat. Uitgangspunt is een galliumnitride (GaN) epiwafer, een laagje n-gedoteerd GaN, een indiumgalliumnitride-quantumwell en p-gedoteerd GaN op saffier. Door spanning toe te passen, komt blauw licht vrij door recombinatie van elektronen en gaten in de quantumwell.

Voor de elektrische contacten snijdde [Dr. Semiconductor] met een UV-laser door de lagen, waarna kaliumhydroxide de snede opruimde. Metaalafzetting met nikkel, zilver en titanium, gevolgd door een lift-off-proces, creëerde de contacten.

Daarna sneed hij de wafer in individuele chips, plaatste indiumbumps op een PCB en soldeerde de LED erop met rozenflux. Om wit licht te krijgen, mengde hij cerium-gedoteerd yttrium-aluminiumgarnet-fosfor met siliconen en spreidde dat over de LED. Het resultaat: een thuisgefabriceerde, functionele LED die direct op een print werkt. Meer details staan op de pagina van Hackaday.