Субстратный материал является краеугольным камнем развития технологии полупроводниковой индустрии освещения. Различные материалы подложки, потребность в различных технологиях эпитаксиального роста, технологии обработки кристаллов и технологии упаковки устройств, материал подложки определяет развитие технологии полупроводникового освещения.
Выбор материала субстрата зависит главным образом от следующих девяти аспектов:
Хорошие структурные характеристики, эпитаксиальный материал и кристаллическая структура подложки того же или подобного, степень несоответствия постоянной решетки мала, хорошая кристалличность, плотность дефектов мала
Хорошие характеристики интерфейса, способствуют зарождению эпитаксиального материала и сильной адгезии
Химическая стабильность хорошая, при эпитаксиальном росте температуры и атмосферы нелегко разрушаться и коррозия
Хорошие тепловые характеристики, включая хорошую теплопроводность и термостойкость
Хорошая проводимость, может быть выполнена вверх и вниз
Хорошие оптические характеристики, ткань, создаваемая светом, излучаемым подложкой, мала
Хорошие механические свойства, легкая обработка устройства, включая прореживание, полировку и резку
Низкая цена
Большие размеры, как правило, требуют диаметра не менее 2 дюймов
Выбор субстрата для удовлетворения вышеуказанных девяти аспектов очень затруднен. Поэтому в настоящее время только благодаря технологиям технологии эпитаксиального роста и технологии обработки устройств для адаптации к различным подложкам на исследованиях и разработке полупроводникового светоизлучающего устройства. Существует много субстратов для нитрида галлия, но для производства можно использовать только два субстрата, а именно сапфировые Al2O3 и кремниевые карбидные SiC-подложки. Таблица 2-4 качественно сравнивает производительность пяти подложек для роста нитрида галлия.
Оценка материала подложки должна учитывать следующие факторы:
Структура подложки и эпитаксиальная пленка совпадают: эпитаксиальный материал и кристаллическая структура материала подложки того же или подобного, постоянная решетки, не соответствующая малой, хорошей кристалличности, плотность дефектов низкая;
Коэффициент теплового расширения подложки и эпитаксиальной пленки соответствует: коэффициент теплового расширения спички очень важен, эпитаксиальная пленка и материал подложки в разности коэффициентов теплового расширения не только уменьшают качество эпитаксиальной пленки, но также в процессе работы устройства, из-за тепла, вызванного повреждением устройства;
Химическая стабильность субстрата и эпитаксиальной пленки соответствует: материал подложки должен обладать хорошей химической стабильностью, в эпитаксиальной температуре роста и в атмосфере нелегко разрушаться и коррозировать, не может из-за химической реакции с эпитаксиальной пленкой уменьшать качество эпитаксиальной пленки;
Материальная подготовка степени сложности и уровня стоимости: с учетом потребностей промышленного развития, требования к подготовке материала субстрата просты, стоимость не должна быть высокой. Размер подложки обычно составляет не менее 2 дюймов.
В настоящее время имеется больше материалов для субстратов для светодиодов на основе GaN, но в настоящее время существуют только два субстрата, которые могут быть использованы для коммерциализации, а именно сапфировые и карбидные подложки. Другие, такие как подложка GaN, Si, ZnO, все еще находятся на стадии разработки, еще есть некоторое расстояние от индустриализации.
Нитрид галлия:
Идеальным субстратом для роста GaN является монокристаллический материал GaN, который может значительно улучшить качество кристалла эпитаксиальной пленки, уменьшить плотность дислокаций, улучшить срок службы устройства, улучшить световую эффективность и улучшить плотность тока работы устройства. Однако получение монокристалла GaN очень сложно, пока нет эффективного способа.
Оксид цинка:
ZnO смог стать эпитаксиальным субстратом GaN, потому что два имеют очень поразительное сходство. Обе кристаллические структуры одинаковы, распознавание решетки очень мало, ширина запрещенной зоны близка (полоса с прерывистым значением мала, контактный барьер мал). Однако фатальная слабость ZnO в качестве эпитаксиального субстрата GaN легко разлагается и корродируется при температуре и атмосфере эпитаксиального роста GaN. В настоящее время полупроводниковые материалы ZnO не могут использоваться для производства оптоэлектронных устройств или высокотемпературных электронных устройств, в основном качество материала не достигает уровня устройства, и проблемы допирования типа P не были действительно решены, что подходит для ZnO-based оборудование для выращивания полупроводниковых материалов еще недостаточно развито.
Сапфир:
Наиболее распространенным субстратом для роста GaN является Al2O3. Его преимущества - хорошая химическая стабильность, не поглощают видимый свет, доступный, технология производства относительно зрелая. Плохая теплопроводность Несмотря на то, что устройство не подвергается воздействию малой токовой работы, недостаточно очевидно, но в силе сильноточного устройства под воздействием проблемы очень заметна.
Карбид кремния:
SiC в качестве материала подложки, широко используемого в сапфире, нет третьего субстрата для коммерческого производства светодиодов GaN. Основа SiC обладает хорошей химической стабильностью, хорошей электропроводностью, хорошей теплопроводностью, не поглощает видимый свет, но недостаток аспектов также очень заметен, например, цена слишком высока, качество кристаллов трудно достичь Al2O3 и Si, поэтому Плохое качество механической обработки, кроме того, поглощение подложки SiC на 380 нм ниже УФ-излучения, не подходящее для разработки УФ-светодиодов ниже 380 нм. Из-за полезной проводимости и теплопроводности подложки SiC он может решить проблему рассеивания тепла светодиодного устройства GaN типа власти, поэтому он играет важную роль в полупроводниковой технологии освещения.
По сравнению с сапфиром улучшается эпитаксиальная решетка SiC и GaN. Кроме того, SiC имеет синие люминесцентные свойства и материал с низким сопротивлением, может создавать электроды, так что устройство перед упаковкой эпитаксиальной пленки полностью тестируется для повышения SiC в качестве конкурентоспособности материала подложки. Поскольку слоистая структура SiC легко расщепляется, между субстратом и эпитаксиальной пленкой может быть получена высококачественная поверхность расщепления, что значительно упрощает структуру устройства; но в то же время из-за его слоистой структуры Эпитаксиальная пленка вводит большое количество дефектных шагов.
Цель достижения световой эффективности - надеяться на GaN подложки GaN, добиться низкой стоимости, но также и через подложку GaN, чтобы обеспечить эффективную, большую площадь, мощность одной лампы для достижения максимальной эффективности, а также упрощенную технологию и урожайность улучшается. Как только полупроводниковое освещение стало реальностью, его значимость, как и Эдисон, придумала раскалённую лампу. Когда-то в субстрате и других ключевых технологических областях для достижения прорыва, его процесс индустриализации будет быстро развиваться.
Горячие продукты: IP65 тонкий светодиодный уличный фонарь , светодиодный димминг линейного света , 60 см линейная лампа , IP65 три-доказательство света
