CN114292087A - 一种无需封装的白光led外延材料制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无需封装的白光LED外延材料制备方法，所述制备方法包括如下步骤：原料选择；压片处理；二维材料结构制备和工艺处理。该种制备方法把荧光粉和陶瓷混合高温烧结成外延LED材料所需要的外延基板，在其上面制备氮化镓蓝光等发光外延材料，氮化镓蓝光对陶瓷基板上荧光进行激发，根据荧光粉的种类，基板发出相当波长的光，根据调色源原理实现白光LED外延材料，解决传统白光LED需要荧光粉封装技术导致可靠性问题，可以实现无荧光粉封装技术的白光LED芯片。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备方法，具体为一种无需封装的白光LED外延材料制备方法，属于白光LED外延材料制备应用技术领域。
背景技术
LED外延材料制备出来的芯片具有较高的电光转换效率，与传统照明灯具相比，LED芯片具有更长的使用寿命，除了上述效率高、寿命长的优点，LED芯片还具有能耗低、节约能源等优势，因此其已广泛应用于日常生活中，成为照明技术的主流，全面代替了节能灯和白炽灯，但是在现有技术中，大多数LED封装技术基本是在蓝光芯片上封装红光荧光粉、绿光荧光粉和黄光荧光粉来实现白光照明。白光的色温根据不同比例的荧光粉比例来实现的，已发展成为比较成熟的技术。但这种技术存在以下问题，荧光粉容易老化，白光LED的色温在使用过程中会发生变化，其次，封装的固晶胶也容易发生老化，使得LED性能发生下降或者荧光粉部分脱落，从而导致现在LED照明普遍出现LED材料芯片寿命很长，基本不会坏，但芯片上的荧光粉已经发生老化，从面而出现短板效应，目前还没有很好的办法解决这个大规模应用的普遍问题，解决这个问题可以在根本消除LED的可靠性。因此，针对上述问题提出一种无需封装的白光LED外延材料制备方法。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种无需封装的白光LED外延材料制备方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种无需封装的白光LED外延材料制备方法，包括：
S1：原料选择，根据可以由蓝光激发红光和绿光的原理，把红光荧光粉陶瓷原料和绿光荧光粉陶瓷原料的按1：1混合；
S2：压片处理，将上述原料压成片状基板，进行高温烧结，烧结完成后，进行抛光处理；
S3：二维材料结构制备，把片状衬底进行抛光后，在其上面进行石墨烯或者氮化硼二维材料薄层成核层制备，最后放进MOCVD反应室中进行传统LED外延结构生长；
S4：工艺处理，生长完毕后，降温取片，进行芯片工艺制备，工艺完成后，电注入后得到直接发白光的芯片。
可选地，所述S2具体包括：
对所述S1中的原料混合后，进行研磨；
利用高压20MPa进行压片；
进行高温1800度退火60min，厚度为300um。
可选地，所述S1中，红光荧粉陶瓷原料主要为RE3Al5-x-yMnxRyO12，其中RE为Y、Lu、La、Ga中的至少一种，R为Mg、Ca、K、Li中的一种，0.001≤x≤0.04，0＜y≤0.12，绿光荧光粉陶瓷原料可以为(Ca1-x-yCexRy)3(Sc1-zLz)2(Si1-mKm)3O12；
R为元素Y、Gd、La、Lu、Tb、Li、Na中的一种或多种，L为元素Zr、Hf、Mg、中的一种或多种，K为元素Al、P中的一种或两种，0.0002≤x≤0.02，0≤y≤0.03，0≤z≤0.02，0≤m≤0.02，0＜y+z+m＜0.05，或者(Cex，Lu1-x)3Al5O120.05％≤x≤0.01。
可选地，所述S1中，红光陶瓷选取Lu3Al4.956Mn0.004Mg0.02O11的化学计量比，用四位数天平精确称取29.8460克Lu2O3、12.6868克Al2O3、0.0404克MgO、0.0171克MnCO3原料粉体；
绿光陶瓷是Ca2.99Ce0.01Sc2Si2.96Al0.04O12的制备按化学计量比称取CaCO3：2.9928克，CeO2：0.0173克，Sc2O3：1.383克，SiO2：1.7785克，Al2O3：0.0205克。
可选地，所述S2还包括：
把片状衬底进行抛光后，在其上面进行石墨烯或者氮化硼二维材料薄层成核层制备，最后放进MOCVD反应室中进行传统LED外延结构生长。
可选地，所述S3中，二维材料结构用于氮化镓材料外延生长的成核层，把制备好二维材料结构的陶瓷基板放进MOCVD中，在反应室中通入镓源、氨气、氢气、氮气、铝源、硅烷、镁源、铟源等源材料，在高温低压条件依次进行N型GaN层，蓝光MQW有源层，P型GaN层等LED传统外延材料制备。
可选地，所述S3中，1100℃生长N型GaN层，其浓度为2-6*1018/cm3，厚度1.5um，MQW有源层，其周期为6对InGaN/GaN量子阱，厚度70nm，发光波为455nm，P型GaN层，厚度200nm，空穴浓度为2*1017/cm3。
可选地，所述S4中，蓝光激发红光和绿光的荧光粉，结合外延材料发出来的蓝光，根据RGB原理，从陶瓷侧实现白光LED发光波长。
本发明的有益效果是：该种制备方法把荧光粉和陶瓷混合高温烧结成外延LED材料所需要的外延基板，在其上面制备氮化镓蓝光等发光外延材料，氮化镓蓝光对陶瓷基板上荧光进行激发，根据荧光粉的种类，基板发出相当波长的光，根据调色源原理实现白光LED外延材料，解决传统白光LED需要荧光粉封装技术导致可靠性问题，可以实现无荧光粉封装技术的白光LED芯片。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例一：
一种无需封装的白光LED外延材料制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(S1：原料选择，根据可以由蓝光激发红光和绿光的原理，把红光荧光粉陶瓷原料和绿光荧光粉陶瓷原料的按1：1混合；
S2：压片处理，将上述原料压成片状基板，进行高温烧结，烧结完成后，进行抛光处理；
S3：二维材料结构制备，把片状衬底进行抛光后，在其上面进行石墨烯或者氮化硼二维材料薄层成核层制备，最后放进MOCVD反应室中进行传统LED外延结构生长；
S4：工艺处理，生长完毕后，降温取片，进行芯片工艺制备，工艺完成后，电注入后得到直接发白光的芯片。
S1中的原料混合后，通过研磨后，利用高压20MPa进行压片，然后进行高温1800度退火60min，厚度为200um。
S1中红光荧粉陶瓷原料主要为RE3Al5-x-yMnxRyO12，其中RE为Y、Lu、La、Ga中的至少一种，R为Mg、Ca、K、Li中的一种，0.001≤x≤0.04，0＜y≤0.12，绿光荧光粉陶瓷原料可以为(Ca1-x-yCexRy)3(Sc1-zLz)2(Si1-mKm)3O12。
S1中R为元素Y、Gd、La、Lu、Tb、Li、Na中的一种或多种，L为元素Zr、Hf、Mg、中的一种或多种，K为元素Al、P中的一种或两种，0.0002≤x≤0.02，0≤y≤0.03，0≤z≤0.02，0≤m≤0.02，0＜y+z+m＜0.05，或者(Cex，Lu1-x)3Al5O120.05％≤x≤0.01。
S1中红光陶瓷选取Lu3Al4.956Mn0.004Mg0.02O11的化学计量比，用四位数天平精确称取29.8460克Lu2O3、12.6868克Al2O3、0.0404克MgO、0.0171克MnCO3原料粉体。
S1中绿光陶瓷是Ca2.99Ce0.01Sc2Si2.96Al0.04O12的制备按化学计量比称取CaCO3：2.9928克，CeO2：0.0173克，Sc2O3：1.383克，SiO2：1.7785克，Al2O3：0.0205克。
S2中把片状衬底进行抛光后，在其上面进行石墨烯或者氮化硼二维材料薄层成核层制备，最后放进MOCVD反应室中进行传统LED外延结构生长。
S3中二维材料结构用于氮化镓材料外延生长的成核层，把制备好二维材料的陶瓷基板放进MOCVD中，在反应室中通入镓源、氨气、氢气、氮气、铝源、硅烷、镁源、铟源等源材料，在高温低压条件依次进行N型GaN层，蓝光MQW有源层，P型GaN层等LED传统外延材料制备。
S3中1100C生长N型GaN层，其浓度为2-6*1018/cm3，厚度1.5um，MQW有源层，其周期为6对InGaN/GaN量子阱，厚度70nm，发光波为455nm，P型GaN层，厚度200nm，空穴浓度为2*1017/cm3。
S4中蓝光激发红光和绿光的荧光粉，结合外延材料发出来的蓝光，根据RGB原理，从陶瓷侧即可实现白光LED发光波长。
上述方法中外延材料过渡层厚度较薄，LED发光效果较差。
实施例二：
一种无需封装的白光LED外延材料制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
S1：原料选择，根据可以由蓝光激发红光和绿光的原理，把红光荧光粉陶瓷原料和绿光荧光粉陶瓷原料的按1：1混合；
S2：压片处理，将上述原料压成片状基板，进行高温烧结，烧结完成后，进行抛光处理；
S3：二维材料结构制备，把片状衬底进行抛光后，在其上面进行石墨烯或者氮化硼二维材料薄层成核层制备，最后放进MOCVD反应室中进行传统LED外延结构生长；
S4：工艺处理，生长完毕后，降温取片，进行芯片工艺制备，工艺完成后，电注入后得到直接发白光的芯片。
S1中的原料混合后，通过研磨后，利用高压20MPa进行压片，然后进行高温1800度退火60min，厚度为200um。
S1中红光荧粉陶瓷原料主要为RE3Al5-x-yMnxRyO12，其中RE为Y、Lu、La、Ga中的至少一种，R为Mg、Ca、K、Li中的一种，0.001≤x≤0.04，0＜y≤0.12，绿光荧光粉陶瓷原料可以为(Ca1-x-yCexRy)3(Sc1-zLz)2(Si1-mKm)3O12。
S1中R为元素Y、Gd、La、Lu、Tb、Li、Na中的一种或多种，L为元素Zr、Hf、Mg、中的一种或多种，K为元素Al、P中的一种或两种，0.0002≤x≤0.02，0≤y≤0.03，0≤z≤0.02，0≤m≤0.02，0＜y+z+m＜0.05，或者(Cex，Lu1-x)3Al5O120.05％≤x≤0.01。
S1中红光陶瓷选取Lu3Al4.956Mn0.004Mg0.02O11的化学计量比，用四位数天平精确称取29.8460克Lu2O3、12.6868克Al2O3、0.0404克MgO、0.0171克MnCO3原料粉体。
S1中绿光陶瓷是Ca2.99Ce0.01Sc2Si2.96Al0.04O12的制备按化学计量比称取CaCO3：2.9928克，CeO2：0.0173克，Sc2O3：1.383克，SiO2：1.7785克，Al2O3：0.0205克。
S2中把片状衬底进行抛光后，在其上面进行石墨烯或者氮化硼二维材料薄层成核层制备，最后放进MOCVD反应室中进行传统LED外延结构生长。
S3中二维材料结构用于氮化镓材料外延生长的成核层，把制备好二维材料的陶瓷基板放进MOCVD中，在反应室中通入镓源、氨气、氢气、氮气、铝源、硅烷、镁源、铟源等源材料，在高温低压条件依次进行N型GaN层，蓝光MQW有源层，P型GaN层等LED传统外延材料制备。
S3中1100℃生长N型GaN层，其浓度为2-6*1018/cm3，厚度1.5um，MQW有源层，其周期为6对InGaN/GaN量子阱，厚度70nm，发光波为455nm，P型GaN层，厚度200nm，空穴浓度为2*1017/cm3。
S4中蓝光激发红光和绿光的荧光粉，结合外延材料发出来的蓝光，根据RGB原理，从陶瓷侧即可实现白光LED发光波长。
上述方法中外延材料过渡层厚度较厚，LED发光效果较高。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种无需封装的白光LED外延材料制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
S1：原料选择，根据可以由蓝光激发红光和绿光的原理，把红光荧光粉陶瓷原料和绿光荧光粉陶瓷原料的按1：1混合；
S2：压片处理，将上述原料压成片状基板，进行高温烧结，烧结完成后，进行抛光处理；
S3：二维材料结构制备，把片状衬底进行抛光后，在其上面进行石墨烯或者氮化硼二维材料薄层成核层制备，最后放进MOCVD反应室中进行传统LED外延结构生长；
S4：工艺处理，生长完毕后，降温取片，进行芯片工艺制备，工艺完成后，电注入后得到直接发白光的芯片。
2.根据权利要求1所述的一种无需封装的白光LED外延材料制备方法，其特征在于，所述S2具体包括：
对所述S1中的原料混合后，进行研磨；
利用高压20MPa进行压片；
进行高温1800度退火60min，厚度为300um。
3.根据权利要求1所述的一种无需封装的白光LED外延材料制备方法，其特征在于，所述S1中，红光荧粉陶瓷原料主要为RE3Al5-x-yMnxRyO12，其中RE为Y、Lu、La、Ga中的至少一种，R为Mg、Ca、K、Li中的一种，0.001≤x≤0.04，0＜y≤0.12，绿光荧光粉陶瓷原料可以为(Ca1-x-yCexRy)3(Sc1-zLz)2(Si1-mKm)3O12；
R为元素Y、Gd、La、Lu、Tb、Li、Na中的一种或多种，L为元素Zr、Hf、Mg、中的一种或多种，K为元素Al、P中的一种或两种，0.0002≤x≤0.02，0≤y≤0.03，0≤z≤0.02，0≤m≤0.02，0＜y+z+m＜0.05，或者(Cex，Lu1-x)3Al5O120.05％≤x≤0.01。
4.根据权利要求1所述的一种无需封装的白光LED外延材料制备方法，其特征在于，所述S1中，红光陶瓷选取Lu3Al4.956Mn0.004Mg0.02O11的化学计量比，用四位数天平精确称取29.8460克Lu2O3、12.6868克Al2O3、0.0404克MgO、0.0171克MnCO3原料粉体；
绿光陶瓷是Ca2.99Ce0.01Sc2Si2.96Al0.04O12的制备按化学计量比称取CaCO3：2.9928克，CeO2：0.0173克，Sc2O3：1.383克，SiO2：1.7785克，Al2O3：0.0205克。
5.根据权利要求1所述的一种无需封装的白光LED外延材料制备方法，其特征在于，所述S2还包括：
把片状衬底进行抛光后，在其上面进行石墨烯或者氮化硼二维材料薄层成核层制备，最后放进MOCVD反应室中进行传统LED外延结构生长。
6.根据权利要求1所述的一种无需封装的白光LED外延材料制备方法，其特征在于，所述S3中，二维材料结构用于氮化镓材料外延生长的成核层，把制备好二维材料结构的陶瓷基板放进MOCVD中，在反应室中通入镓源、氨气、氢气、氮气、铝源、硅烷、镁源、铟源等源材料，在高温低压条件依次进行N型GaN层，蓝光MQW有源层，P型GaN层等LED传统外延材料制备。
7.根据权利要求6所述的一种无需封装的白光LED外延材料制备方法，其特征在于，所述S3中，1100℃生长N型GaN层，其浓度为2-6*1018/cm3，厚度1.5um，MQW有源层，其周期为6对InGaN/GaN量子阱，厚度70nm，发光波为455nm，P型GaN层，厚度200nm，空穴浓度为2*1017/cm3。
8.根据权利要求1所述的一种无需封装的白光LED外延材料制备方法，其特征在于，所述S4中，蓝光激发红光和绿光的荧光粉，结合外延材料发出来的蓝光，根据RGB原理，从陶瓷侧实现白光LED发光波长。
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Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102231422A (zh) * | 2011-06-16 | 2011-11-02 | 清华大学 | 一种无荧光粉单芯片GaN基发光二极管及其制备方法 |
| US20150021547A1 (en) * | 2013-07-22 | 2015-01-22 | Fujian Institute Of Research On The Structure Of Matter, Chinese Academy Of Sciences | Gan based led epitaxial structure and method for manufacturing the same |
| CN104409594A (zh) * | 2014-11-20 | 2015-03-11 | 北京中科天顺信息技术有限公司 | 一种基于SiC衬底的氮化物LED薄膜倒装芯片及其制备方法 |
| CN204303857U (zh) * | 2014-12-24 | 2015-04-29 | 北京中科天顺信息技术有限公司 | 一种使用二维衍生膜的氮化物led外延片结构 |
| CN104952986A (zh) * | 2015-06-03 | 2015-09-30 | 西安交通大学 | 一种GaN基白光LED外延结构的制备方法 |
| CN105609599A (zh) * | 2016-02-17 | 2016-05-25 | 中国计量学院 | 一种用于蓝光芯片的封装材料及其白光led封装方法 |
| CN107369748A (zh) * | 2017-09-04 | 2017-11-21 | 湘能华磊光电股份有限公司 | 一种基于石墨烯的led外延生长方法 |
| CN107452841A (zh) * | 2017-09-04 | 2017-12-08 | 湘能华磊光电股份有限公司 | 基于石墨烯的led外延生长方法 |
| CN108484168A (zh) * | 2018-03-27 | 2018-09-04 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种红色透明荧光陶瓷及其制备方法 |
| CN108503352A (zh) * | 2018-03-27 | 2018-09-07 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种石榴石基红色荧光陶瓷材料及其制备方法 |
| CN110211869A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-09-06 | 北京大学 | 利用二维氮化硼插入层弛豫氮化物外延结构中应力的方法 |
| CN110246943A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-09-17 | 湘能华磊光电股份有限公司 | 基于石墨烯的led外延生长方法 |
| CN110323308A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-10-11 | 北京大学 | 一种利用石墨烯阻挡层制备氮化物垂直结构led的方法 |
| CN110642624A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-03 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种蓝绿光发射的荧光透明陶瓷及其制备方法 |
| CN110668803A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-10 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷及其制备方法 |
| WO2021233305A1 (zh) * | 2020-05-18 | 2021-11-25 | 华为技术有限公司 | 氮化物外延片及其制备方法和半导体器件 |
-
2021
- 2021-12-28 CN CN202111633016.2A patent/CN114292087A/zh active Pending
Patent Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102231422A (zh) * | 2011-06-16 | 2011-11-02 | 清华大学 | 一种无荧光粉单芯片GaN基发光二极管及其制备方法 |
| US20150021547A1 (en) * | 2013-07-22 | 2015-01-22 | Fujian Institute Of Research On The Structure Of Matter, Chinese Academy Of Sciences | Gan based led epitaxial structure and method for manufacturing the same |
| CN104332539A (zh) * | 2013-07-22 | 2015-02-04 | 中国科学院福建物质结构研究所 | GaN基LED外延结构及其制造方法 |
| CN104409594A (zh) * | 2014-11-20 | 2015-03-11 | 北京中科天顺信息技术有限公司 | 一种基于SiC衬底的氮化物LED薄膜倒装芯片及其制备方法 |
| CN204303857U (zh) * | 2014-12-24 | 2015-04-29 | 北京中科天顺信息技术有限公司 | 一种使用二维衍生膜的氮化物led外延片结构 |
| CN104952986A (zh) * | 2015-06-03 | 2015-09-30 | 西安交通大学 | 一种GaN基白光LED外延结构的制备方法 |
| CN105609599A (zh) * | 2016-02-17 | 2016-05-25 | 中国计量学院 | 一种用于蓝光芯片的封装材料及其白光led封装方法 |
| CN107452841A (zh) * | 2017-09-04 | 2017-12-08 | 湘能华磊光电股份有限公司 | 基于石墨烯的led外延生长方法 |
| CN107369748A (zh) * | 2017-09-04 | 2017-11-21 | 湘能华磊光电股份有限公司 | 一种基于石墨烯的led外延生长方法 |
| CN108484168A (zh) * | 2018-03-27 | 2018-09-04 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种红色透明荧光陶瓷及其制备方法 |
| CN108503352A (zh) * | 2018-03-27 | 2018-09-07 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种石榴石基红色荧光陶瓷材料及其制备方法 |
| CN110211869A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-09-06 | 北京大学 | 利用二维氮化硼插入层弛豫氮化物外延结构中应力的方法 |
| CN110323308A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-10-11 | 北京大学 | 一种利用石墨烯阻挡层制备氮化物垂直结构led的方法 |
| CN110246943A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-09-17 | 湘能华磊光电股份有限公司 | 基于石墨烯的led外延生长方法 |
| CN110642624A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-03 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种蓝绿光发射的荧光透明陶瓷及其制备方法 |
| CN110668803A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-10 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷及其制备方法 |
| WO2021233305A1 (zh) * | 2020-05-18 | 2021-11-25 | 华为技术有限公司 | 氮化物外延片及其制备方法和半导体器件 |
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