led外延片--襯底材料1

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1、LED外延片--襯底材料襯底材料是半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的基石。不同的襯底材料，需要不同的外延生長技術(shù)、芯片加工技術(shù)和器件封裝技術(shù)，襯底材料決定了半導(dǎo)體照明技術(shù)的發(fā)展路線。襯底材料的選擇主要取決于以下九個方面：·[1]結(jié)構(gòu)特性好，外延材料與襯底的晶體結(jié)構(gòu)相同或相近、晶格常數(shù)失配度小、結(jié)晶性能好、缺陷密度??；·[2]界面特性好，有利于外延材料成核且黏附性強；·[3]化學(xué)穩(wěn)定性好，在外延生長的溫度和氣氛中不容易分解和腐蝕；·[4]熱學(xué)性能好，包括導(dǎo)熱性好和熱失配度??；·[5]導(dǎo)電性好，能制成上下結(jié)構(gòu)；·[6]光學(xué)性能好，制作的器件所發(fā)出的光被襯底吸收小；·[7]機械性能好，器件容易加工，包

2、括減薄、拋光和切割等；·[8]價格低廉；·[9]大尺寸，一般要求直徑不小于2英吋。　　襯底的選擇要同時滿足以上九個方面是非常困難的。所以，目前只能通過外延生長技術(shù)的變更和器件加工工藝的調(diào)整來適應(yīng)不同襯底上的半導(dǎo)體發(fā)光器件的研發(fā)和生產(chǎn)。用于氮化鎵研究的襯底材料比較多，但是能用于生產(chǎn)的襯底目前只有二種，即藍寶石Al2O3和碳化硅SiC襯底。表2-4對五種用于氮化鎵生長的襯底材料性能的優(yōu)劣進行了定性比較。半導(dǎo)體,芯片,集成電路,設(shè)計,版圖,芯片,制造,工藝,制程,封裝,測試,wafer,chip,ic,design,eda,process,layout,package,FA,QA,diffu

3、sion,etch,photo,implant,metal,cmp,lithography,fab,fabless1{6d+Y#q(p;g#D2`表2-4：用于氮化鎵生長的襯底材料性能優(yōu)劣比較9JD-a+N0fwww.2ic.cn"o$c;o%q&w(Qg:}半導(dǎo)體,芯片,集成電路,設(shè)計,版圖,芯片,制造,工藝,制程,封裝,測試,wafer,chip,ic,design,eda,process,layout,package,FA,QA,diffusion,etch,photo,implant,metal,cmp,lithography,fab,fabless襯底材料Al2O3SiCSi

4、ZnOGaN晶格失配度差中差良優(yōu)界面特性良良良良優(yōu)化學(xué)穩(wěn)定性0L%z&q.vE優(yōu)優(yōu)良差優(yōu)導(dǎo)熱性能差優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)熱失配度差中差差優(yōu)導(dǎo)電性差優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)光學(xué)性能優(yōu)優(yōu)差優(yōu)優(yōu)機械性能差差優(yōu)良中價格中高低高高尺寸中中大中小1）氮化鎵襯底半導(dǎo)體,芯片,集成電路,設(shè)計,版圖,晶圓,制造,工藝,制程,封裝,測試,wafer,chip,ic,design,eda,fabrication,process,layout,package,test,FA,RA,QA,photo,etch,implant,diffustion,lithography,fab,fabless.L1G"k9G)^;Y3q&Q　　用于氮化鎵生

5、長的最理想的襯底自然是氮化鎵單晶材料，這樣可以大大提高外延膜的晶體質(zhì)量，降低位錯密度，提高器件工作壽命，提高發(fā)光效率，提高器件工作電流密度。可是，制備氮化鎵體單晶材料非常困難，到目前為止尚未有行之有效的辦法。有研究人員通過HVPE方法在其他襯底(如Al2O3、SiC、LGO)上生長氮化鎵厚膜，然后通過剝離技術(shù)實現(xiàn)襯底和氮化鎵厚膜的分離，分離后的氮化鎵厚膜可作為外延用的襯底。這樣獲得的氮化鎵厚膜優(yōu)點非常明顯，即以它為襯底外延的氮化鎵薄膜的位錯密度，比在Al2O3、SiC上外延的氮化鎵薄膜的位錯密度要明顯低；但價格昂貴。因而氮化鎵厚膜作為半導(dǎo)體照明的襯底之用受到限制。%x/s1P#R8t*

6、](J+w(e"{&t氮化鎵襯底生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備：半導(dǎo)體,芯片,集成電路,設(shè)計,版圖,晶圓,制造,工藝,制程,封裝,測試,wafer,chip,ic,design,eda,fabrication,process,layout,package,test,FA,RA,QA,photo,etch,implant,diffustion,lithography,fab,fabless-D`7@)a{+C　　缺乏氮化鎵襯底是阻礙氮化物研究的主要困難之一，也是造成氮化鎵發(fā)光器件進展目前再次停頓的根本原因！雖然有人從高壓熔體中得到了單晶氮化鎵體材料，但尺寸很小，無法使用，目前主要是在藍寶石、硅、碳化硅襯

7、底上生長。雖然在藍寶石襯底上可以生產(chǎn)出中低檔氮化鎵發(fā)光二極管產(chǎn)品，但高檔產(chǎn)品只能在氮化鎵襯底上生產(chǎn)。目前只有日本幾家公司能夠提供氮化鎵襯底，價格奇貴，一片2英寸襯底價格約1萬美元，這些襯底全部由HVPE（氫化物氣相外延）生產(chǎn)。,G7B(O-P4}.j半導(dǎo)體,芯片,集成電路,設(shè)計,版圖,芯片,制造,工藝,制程,封裝,測試,wafer,chip,ic,design,eda,process,layout,package,FA,QA,diffusion