Substrat materiale er hjørnestenen i halvleder belysning industrien teknologiudvikling. Forskellige substrat materialer, behovet for forskellige epitaxial vækst teknologi, chip processing teknologi og enhed emballage teknologi, underlag materiale bestemmer udviklingen af halvleder belysningsteknologi.
Valg af underlag materiale afhænger hovedsageligt af følgende ni aspekter:
God strukturelle karakteristika, epitaxial materiale og substrat krystalstruktur af samme eller lignende, gitter konstant misforhold grad er lille, god crystallinity, defekt tæthed er lille
God grænseflade egenskaber, fremmer epitaxial materielle Nukleering og stærk adhæsion
Kemisk stabilitet er god, i den epitaxial vækst af temperatur og atmosfære er ikke let at bryde ned og korrosion
Gode termiske ydeevne, herunder god varmeledningsevne og termisk bestandighed
God ledeevne, kan stilles op og ned ad struktur
God optisk ydeevne, stof produceret af lysstyrken af substratet er lille
Gode mekaniske egenskaber, nem behandling af enheden, herunder udtynding, polering og skæring
Lav pris
Stor størrelse, kræver generelt en diameter på ikke mindre end 2 inches
Valget af substratet, der opfylder de ovennævnte ni aspekter er meget vanskeligt. Derfor, i øjeblikket kun gennem de epitaxial vækst teknologiske ændringer og enhed oparbejdelse teknologi til at tilpasse sig forskellige substrater for halvleder lysemitterende enhed forskning, udvikling og produktion. Der er mange substrater for gallium Magnesiumnitrid, men der er kun to substrater, der kan bruges til produktion, nemlig safir Al2O3 og silicon carbide SiC substrater. Tabel 2-4 sammenligner kvalitativt effektiviteten af fem substrater for gallium nitride vækst.
Evaluering af substrat materiale skal der tages hensyn til følgende faktorer:
Strukturen af substratet og epitaxial film match: det epitaxial materiale og substrat materielle krystalstruktur af samme eller lignende, gitter konstant uoverensstemmelse mellem små, gode crystallinity, defekt tæthed er lav;
Termisk udvidelse koefficient på underlaget og epitaxial film match: termisk ekspansion koefficient af kampen er meget vigtig, epitaxial film og substrat materiale i termisk ekspansion koefficient forskel er ikke kun muligt at reducere kvaliteten af epitaxial film, men også i enheden arbejde proces, på grund af varme forårsaget skade på enheden;
Den kemiske stabilitet af substratet og epitaxial film match: substrat materiale bør have gode kemiske stabilitet, i epitaxial vækst temperaturen og atmosfære er ikke let at bryde ned og korrosion, kan ikke på grund af den kemiske reaktion med den epitaxial film at reducere kvaliteten af epitaxial film;
Materielle forberedelse af graden af vanskeligheder og niveauet for omkostninger: under hensyntagen til behovene af industriel udvikling, substrat materielle forberedelse krav enkel, omkostninger bør ikke være høj. Substrat størrelse er generelt ikke mindre end 2 inches.
Der er i øjeblikket mere substrat materialer til GaN-baserede lysdioder, men der er i øjeblikket kun to substrater, der kan bruges til kommercialisering, nemlig sapphire og siliciumcarbid substrater. Anden såsom GaN, Si, ZnO substrat er stadig i udviklingsfasen, der er stadig nogle afstand fra industrialiseringen.
Gallium nitride:
Den ideelle substrat for GaN vækst er GaN enkelt krystal materiale, som kan forbedre crystal kvalitet epitaxial film, reducere dislokation tæthed, forbedre enhedens levetid, effektivisere lysstrøm og forbedre enheden arbejde strømtæthed. Forberedelse af GaN enkelt krystal er imidlertid meget vanskeligt, indtil videre er der ingen effektiv måde.
Zink oxid:
ZnO har været i stand til at blive GaN epitaxial kandidat substrat, fordi to har en meget slående lighed. Både krystal strukturer er de samme, gitter anerkendelse er meget lille, den forbudte båndbredder er tæt (band med diskontinuert værdi er små, kontakt barriere er små). ZnO fatal svaghed som GaN epitaxial substrat er imidlertid let at nedbrydes og korroderer på temperatur og atmosfære af GaN epitaxial vækst. I øjeblikket, ZnO halvledermaterialer ikke kan bruges til fremstilling af optoelektroniske enheder eller høj temperatur elektroniske enheder, når hovedsagelig materialets kvalitet ikke enheden niveau og P-type doping problemer ikke er blevet virkelig løst, velegnet til ZnO-baseret semiconductor materiel vækst udstyr har endnu ikke udviklet med held.
Sapphire:
Den mest almindelige substrat for GaN vækst er Al2O3. Dens fordele er god kemisk stabilitet, ikke absorberer synligt lys, overkommelig, fremstillingsteknologi er relativt modne. Dårlig termisk ledningsevne selvom enheden ikke er eksponeret i de små nuværende arbejde er ikke indlysende nok, men i kraft af høj-aktuelle enhed under arbejdet i problemet er meget fremtrædende.
Siliciumcarbid:
SiC som underlag materiale udbredt i safir, er der ingen tredje substrat for den kommercielle produktion af GaN LED. SiC substrat har god kemisk stabilitet, god elektriske ledeevne, god varmeledningsevne, ikke absorberer synligt lys, men manglen aspekter er også meget fremtrædende, såsom prisen er for høj, crystal kvalitet er vanskeligt at opnå Al2O3 og Si så godt, mekanisk behandling ydeevne er dårlig, i øvrigt, SiC substrat absorption af 380 nm under UV lys, ikke velegnet til udvikling af UV lysdioder under 380 nm. På grund af de gavnlige ledningsevne og varmeledningsevne af SiC substrat, kan det løse problemet med varmeafledning power type GaN LED enhed, så det spiller en vigtig rolle i halvleder belysningsteknologi.
Sammenlignet med safir, er SiC og GaN epitaxial film gitter matchende forbedret. Derudover SiC har en blå selvlysende egenskaber, og en lav modstand materiale, kan gøre elektroder, således at enheden før pakning af den epitaxial film er fuldt testet for at forbedre SiC som et substrat materielle konkurrenceevne. Da den lagdelte struktur af siliciumcarbid er let kløvet, kan en høj kvalitet kavalergang overflade opnås mellem substratet og epitaxial filmen, som forenkler struktur af enheden; men på samme tid, på grund af dens lagdelt struktur, epitaxial filmen introducerer et stort antal defekte trin.
Målet om at opnå lysstrøm effektivitet er at håbe for GaN af GaN substrat, at opnå lave omkostninger, men også gennem GaN substrat til føre til effektiv, store område, enkelt lampe høj effekt til at opnå, samt drevet teknologi forenkling og udbytte forbedre. Når semiconductor belysning er blevet en realitet, dens betydning som Edison opfandt glødepærer. En gang i underlaget og andre nøgleteknologiske områder til at opnå et gennembrud, dets industrialisering proces vil ske hastige udvikling.
Hot produkter:LED farveændring lys,dekoreret belysning bar,DLC LED Panel,vandtæt LED Panel lys,LED dekoreret belysning bar,Matteret linse lineær lampe,300W magt høj bugten
