Матеріал підкладки - наріжний камінь розвитку технології напівпровідникового освітлення. Різні матеріали підкладки, потреба в різних технологіях епітаксійного зростання, технології обробки чіпів та технології пакування пристроїв, матеріал підкладки визначає розробку технології напівпровідникового освітлення.
Вибір матеріалу підкладки залежить в основному від наступних дев'яти аспектів:
Хороші структурні характеристики, епітаксіальний матеріал і структура кристала субстрату однакового або подібного, ступінь несумісності постійної решітки невелика, хороша кристалічність, щільність дефектів невелика
Гарні характеристики інтерфейсу сприяють еволюції епітаксійного матеріалу та сильному зчеплення
Хімічна стійкість хороша, в епітаксіальному зростанні температури і атмосфери не легко зламати і корозія
Гарна теплова продуктивність, включаючи хорошу теплопровідність та термостійкість
Гарна провідність, може бути складена і вниз структура
Хороша оптична продуктивність, тканина, вироблена світлом, що випускається субстратом, невелика
Гарні механічні властивості, легка обробка пристрою, в тому числі витончування, полірування та різання
Низька ціна
Великий розмір, як правило, вимагає діаметра не менше 2 дюймів
Вибір субстрату для виконання вищевказаних дев'яти аспектів дуже складний. Тому в даний час лише через технологію зміни епітаксійних технологій та технології обробки приладу, щоб адаптуватися до різних субстратів на дослідженні та розробці напівпровідникових випромінювальних пристроїв. Є багато підкладків для нітриду галію, але для виготовлення можуть бути використані лише два субстрати, а саме Сапфір Al2O3 і SiC підкладки з карбіду кремнію. Таблиця 2-4 якісно порівнює продуктивність п'яти підкладків для зростання нітриду галію.
Оцінка матеріалу підкладки має враховувати наступні фактори:
Структура підкладки та співвідношення епітаксіальної плівки: епітаксіальний матеріал і матеріал підкладки кристалічна структура тієї ж або аналогічної, неузгодженість постійної решітки незначна, хороша кристалічність, щільність дефектів низька;
Коефіцієнт теплового розширення підкладки та співвідношення епітаксіальної плівки: коефіцієнт теплового розширення матчу дуже важливий, епітаксіальна плівка та матеріал підкладки при різниці коефіцієнтів теплового розширення не тільки знижують якість епітаксійної плівки, але і робочий процес приладу, через тепла викликаний пошкодження пристрою;
Хімічна стійкість субстрату та співвідношення епітаксіальної плівки: матеріал субстрату повинен мати гарну хімічну стійкість, в епітаксіальній температурі росту і атмосфері не легко зламати і корозія, не може через хімічну реакцію з епітаксійною плівкою зменшити якість епітаксіального фільму;
Матеріальна підготовка ступеня складності та рівня витрат: з урахуванням потреб промислового розвитку, вимоги до підготовки матеріалу підкладки прості, вартість не повинна бути високою. Розмір субстрату, як правило, не менше 2 дюймів.
В даний час більше матеріалів підкладки для світлодіодів на основі GaN, але наразі існують лише два субстрати, які можуть бути використані для комерціалізації, а саме: сапфір та карбідні підкладки з кремнію. Інші, такі як підкладка GaN, Si, ZnO, як і раніше знаходяться на стадії розробки, все ще є на відстані від індустріалізації.
Нітрид галію:
Ідеальною підставою для зростання GaN є монокристалічний матеріал GaN, який може суттєво поліпшити якість кристалів епітаксійної плівки, знизити густину дислокації, поліпшити термін служби пристрою, підвищити ефективність світла та підвищити гучність робочого струму пристрою. Однак підготовка монокристалів GaN дуже складна, поки ефективного способу немає.
Оксид цинку:
ZnO вдалося перетворитися в субстрат епітаксіального потенціалу GaN, оскільки вони мають дуже нагальну схожість. Обидва кристалічні структури однакові, розпізнавання грати дуже мале, заборонена ширина смуги близька (смуга з розривним значенням невелика, контактний бар'єр невеликий). Проте фатальна слабкість ZnO як епітаксійного субстрату GaN легко розкладається і корується при температурі та атмосфері епітаксійного росту GaN. На сьогоднішній день напівпровідникові матеріали ZnO не можуть бути використані для виготовлення оптоелектронних приладів або високотемпературних електронних пристроїв, в основному якість матеріалу не досягає рівня пристрою, і проблеми з допінгом типу P не були дійсно вирішені, придатні для використання на основі ZnO Обладнання для виробництва напівпровідникового матеріалу ще не розроблено.
S apphire:
Найбільш поширеним субстратом для зростання GaN є Al2O3. Її перевагами є хороша хімічна стабільність, не поглинає видиме світло, доступне, технологія виготовлення відносно зріла. Погана теплопровідність Незважаючи на те, що пристрій не викривається в малих поточних роботах, не досить очевидно, але в силі високовольтних пристроїв під дією задачі дуже помітний.
Карбід кремнію:
SiC як матеріал підкладки, широко використовується в сапфірі, немає третього субстрату для комерційного виробництва GaN LED. Субстрат SiC має хорошу хімічну стійкість, хорошу електропровідність, хорошу теплопровідність, не поглинає видиме світло, але відсутність аспектів також дуже помітне, наприклад, ціна занадто висока, якості кристалів важко досягти Al2O3 і Si, так Хороша продуктивність механічної обробки є поганою, крім того, абсорбція підкладки SiC на 380 нм нижче УФ-світла, не підходить для розробки УФ-світлодіодів нижче 380 нм. Внаслідок корисної провідності та теплопровідності підкладки SiC він може вирішити проблему розсіювання тепла джерела живлення типу GaN LED, тому він відіграє важливу роль у технології напівпровідникового освітлення.
У порівнянні з сапфіром поліпшується узгодження епітаксійних плівок з SiC та GaN. Крім того, SiC володіє блакитними люмінесцентними властивостями, а матеріал з низьким опором може робити електроди, так що пристрій до упаковки епітаксійної плівки повністю перевіряється, щоб підвищити SiC як конкурентоспроможність матеріалу підкладки. Оскільки шарувата структура SiC легко розщеплюється, високоякісна поверхня розщеплення може бути отримана між субстратом та епітаксіальною плівкою, що значно спрощує структуру пристрою; але в той же час, завдяки своїй шаруватій структурі, Епітаксіальний фільм вводить велику кількість дефектних кроків.
Метою досягнення світлової ефективності є сподівання на GaN субстрату GaN для досягнення низької вартості, а також через GaN субстрат для досягнення ефективної, великої площі, одній лампі високої потужності для досягнення, а також керування технологіями спрощення та прибутковість поліпшення . Як тільки напівпровідниковий освітлення став реальністю, його значення так само, як Едісон винайшов лампи розжарювання. Опинившись в підкладці та інших ключових технологічних областях, щоб досягти прориву, в процесі індустріалізації буде досягнути значного прогресу.
http://www.luxsky-light.com
Гарячі продукти: світлодіодна лінійна система освітлення , світлодіодна підвіска високого відсіку , лінійна лампа датчика руху , лінійні люмінесцентні світильники
