На YouTube-канале Dr. Semiconductor всего несколько видео, но этот человек быстро завоевывает известность. Он построил чистую комнату для полупроводников у себя на заднем дворе и создал там собственные ячейки RAM. Мэттью Хартенсвельд (его настоящее имя) должен был придумать способ упаковки (нарезки и соединения) ячеек RAM, поэтому он решил заодно воспользоваться возможностью и сделать домашние светодиоды свободного выгула. Это последнее приключение — часть его открытого проекта Semiconductor.DIY.
Всё видео захватывающее и насыщенное информацией, поэтому мы предлагаем вам посмотреть его, чтобы получить полную картину. Хартенсвельд начал с нитрида галлия на сапфировой подложке, которую затем разбил на осколки и очистил раствором, содержащим деионизированную воду, ацетон и изопропиловый спирт. Основной задачей было вытравить верхний слой материала, чтобы сформировать контактные рисунки. Хлор был бы очевидным выбором, так как он используется в промышленности, но в данной обстановке он был бы более чем опасен.
Ученый обратил внимание на бытовой предмет, который приводит в восторг любого гика: лазеры. Он заказал мощный лазер на eBay и перенес его в ванную, чтобы его собака не смотрела на него. Хартенсвельд быстро столкнулся с проблемой: в интернете практически не было информации об использовании этого лазера. После нескольких попыток ему удалось вытравить на подложке каракули, а затем и настоящие рисунки. После этого он испытал «светодиодный» осколок, нанеся на него немного индия и используя батарейку на 9 В, — и вот, появился синий свет.
В результате этого на рисунке остался осадок металлического галлия, поэтому он придумал способ очистить его, чтобы открыть вытравленные участки. Используя вакуумную камеру с двухступенчатым насосом, откачивавшим 99,999999% воздуха, он нанес слой никеля/серебра для положительного контакта, затем титан/серебро для N-контакта и верхнего металла, используя в качестве верхнего газа аргоновую плазму. Однако позже он пожалел, что не дал камере поработать подольше, чтобы вытянуть еще больше воздуха и уменьшить количество остаточных газов.
На этом этапе у Хартенсвельда был полностью работающий синий светодиод, но все еще на подложке. Именно так, синий — тот цвет светодиода, который оставался загадкой десятилетиями, пока один преданный японский инженер не разгадал его. В любом случае, пришло время упаковать эти светодиоды: вырезать их из подложки и добавить физические соединения. Циркулярная пила с очень тонкими лезвиями не сработала, поэтому, в истинно научном стиле, Хартенсвельд снова обратился к лазеру, сфокусировав его на определенной точке, чтобы расплавить сапфировую подложку. После того как он превратил этот процесс в многопроходный, ему наконец удалось сделать полный разрез.
Безумцу оставалось только добавить проволочные соединения. Оценив несколько вариантов, он остановился на индиевых выпуклостях — том же методе и материале, которые используются в цифровых камерах. Наконец, поскольку у него уже был синий светодиод, он добавил слой иттрий-алюминиевого граната, легированного церием (просто купленного на Alibaba), чтобы создать желтый фильтр и получить уродливый, но работающий белый светодиод.
Всегда имейте в виду, что редакции могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
Автор – Bruno Ferreira
