Los análisis en profundidad de los LEDs mediante una combinación de rayos-X de tomografía computarizada (TC) y la microscopía de luz (LM) correlacionado con microscopía electrónica de barrido (SEM)

En este artículo se demuestra el potencial y las ventajas de una combinación de computarizada de rayos X de tomografía computarizada (TC) con la luz y microscopía electrónica correlativa (CLEM) para la caracterización ejemplar en profundidad de diodos emisores de luz (LED). Con esta técnica es posible planificar la preparación micro del LED de tal manera que mientras que una sección transversal se pueden obtener imágenes microscópicamente la funcionalidad eléctrica se conserva en el resto de la muestra. El procedimiento tiene varias características únicas: en primer lugar, el micro preparación prevista por la ayuda de la representación en volumen de toda la muestra obtenida por TC; en segundo lugar, la observación del LED mediante microscopía óptica (LM) con la variedad completa de las técnicas de imagen disponibles (claro y campo oscuro, contraste de polarización, etc.); En tercer lugar, la observación del LED en funcionamiento por LM; en cuarto lugar, la observación de las regiones idénticas con toda la variedad de técnicas de imagen de microscopía electrónica que comprende e secundariaLectron (SE) y las imágenes de electrones retrodispersión (BSE), así como la espectroscopia de fluorescencia de rayos X de energía dispersiva (EDX).

LED para aplicaciones de iluminación están diseñados para emitir luz blanca, aunque en ciertas aplicaciones de la variabilidad de color puede ser favorable. Esta emisión amplio no puede ser alcanzado por la emisión de un semiconductor compuesto, ya que los LED emiten radiación en una banda espectral estrecha (alrededor de 30 nm de ancho total medio máximo (FWHM)). Por lo tanto, la luz LED blanco se genera habitualmente por la combinación de un LED azul con los fósforos que convierten la radiación de onda corta en ancha de emisión en un amplio rango espectral ^1. Color variable LED soluciones suelen hacer uso de al menos tres primarios, que generalmente se traduce en mayores precios de mercado. ²

El uso de cualquiera de TC, LM o SEM es, por supuesto, bien establecida (por ejemplo, en el análisis de fallos para los LED ^{3 – 15),} sin embargo, lacombinación completa y con propósito de las tres técnicas descritas aquí pueden ofrecer nuevas perspectivas y permitirá a las pistas más rápidas hacia resultados de la caracterización significativas.

De 3D análisis microestructural del dispositivo empaquetado en CT se pueden identificar y seleccionar las regiones de interés (ROI). Con este método no destructivo, las conexiones eléctricas también pueden ser identificados y considerados para su posterior elaboración. La preparación precisa de una sección transversal en 2D permite investigaciones del dispositivo en funcionamiento a pesar de la naturaleza destructiva de este método. La sección transversal puede ahora ser caracterizado por CLEM ^16,17 que permite una caracterización muy eficiente y flexible de ROIs idéntica con LM, así como SEM. Por este método, las ventajas de ambas técnicas de microscopía se pueden combinar. Por ejemplo, una rápida identificación de regiones de interés en la LM es seguido por imágenes de alta resolución en el SEM. Pero por otra parte, la correlación de la información dela LM (por ejemplo, color, propiedades ópticas, la distribución de partículas) con las técnicas de visualización y análisis de la SEM (por ejemplo, tamaño de partícula, morfología de la superficie, distribución de elementos) permite una comprensión más profunda de la conducta funcional y microestructura dentro de un LED blanco.