Material de substrato é a pedra angular do semicondutor desenvolvimento de tecnologia da indústria de iluminação. Materiais diferentes do substrato, a necessidade de crescimento epitaxial de diferentes tecnologias, chip tecnologia de processamento e tecnologia de embalagem do dispositivo, o material de substrato determina o desenvolvimento da tecnologia de iluminação de semicondutores.
A escolha do material do substrato depende principalmente os seguintes aspectos de nove:
Boas características estruturais, epitaxial material e a estrutura de cristal do substrato do mesmo ou semelhante, o grau de incompatibilidade constante de retículo é pequeno, bom cristalinidade, densidade de defeito é pequena
Características de boa interface, é propício para nucleação epitaxial de material e de forte adesão
Estabilidade química é bom, no crescimento epitaxial de temperatura e atmosfera não é fácil de quebrar para baixo e corrosão
Bom desempenho térmico, incluindo boa condutividade térmica e resistência térmica
Boa condutibilidade, pode ser feito subindo e descendo a estrutura
Bom desempenho óptico, o tecido produzido pela luz emitida pelo substrato é pequeno
Boas propriedades mecânicas, fácil processamento do dispositivo, incluindo o desbaste, polimento e corte
Baixo preço
Tamanho grande, geralmente requer um diâmetro de não menos de 2 polegadas
A escolha do substrato para atender os nove aspectos é muito difícil. Portanto, neste momento apenas através das mudanças de tecnologia de crescimento epitaxial e tecnologia para se adaptar a diferentes substratos sobre a pesquisa de dispositivos semicondutores emissores de luz, desenvolvimento e produção de processamento de dispositivo. Existem muitos substratos de nitreto de gálio, mas existem apenas dois substratos que podem ser usados para substratos produção, nomeadamente safira SiC do carboneto Al2O3 e silício. Tabela 2-4 compara qualitativamente o desempenho de cinco substratos para crescimento de nitreto de gálio.
Avaliação do material substrato deve ter em conta os seguintes fatores:
A estrutura do substrato e o jogo do filme epitaxial: epitaxial material e a estrutura de cristal material de substrato da constante iguais ou semelhantes, de malha incompatibilidade pequena, boa cristalinidade, densidade do defeito é baixa;
O coeficiente de expansão térmica do substrato e o jogo do filme epitaxial: o coeficiente de expansão térmica da partida é muito importante, epitaxial película e o material de substrato na diferença de coeficiente de expansão térmica não é apenas possível para reduzir a qualidade do filme epitaxial, mas também no dispositivo de trabalho processo, devido ao calor causada danos ao dispositivo;
A estabilidade química do substrato e o jogo do filme epitaxial: o material do substrato deve ter boa estabilidade química, a temperatura de crescimento epitaxial e atmosfera não é fácil de quebrar para baixo e corrosão, pode não por causa da reação química com o filme epitaxial para reduzir a qualidade do filme epitaxial;
Preparação de material do grau de dificuldade e o nível de custo: tendo em conta as necessidades do desenvolvimento industrial, preparação de material de substrato requisitos simples, o custo não deve ser alto. O tamanho do substrato é geralmente não menos de 2 polegadas.
Atualmente existem mais materiais de substrato para LEDs GaN-baseado, mas atualmente existem apenas dois substratos que podem ser usados para comercialização, ou seja, safira e substratos de carboneto de silício. Outro como GaN, Si, substrato de ZnO é ainda em fase de desenvolvimento, ainda há alguma distância da industrialização.
Nitreto de gálio:
O substrato ideal para o crescimento de GaN é GaN material de cristal único, que pode extremamente melhorar a qualidade de cristal do filme epitaxial, reduzir a densidade de luxação, melhorar a vida útil do dispositivo, melhorar a eficiência luminosa e melhorar o dispositivo densidade de corrente de trabalho. No entanto, a preparação do único cristal GaN é muito difícil, que até agora não há nenhuma maneira eficaz.
Óxido de zinco:
ZnO foi capaz de se tornar o substrato de candidato epitaxial de GaN, porque os dois têm uma semelhança muito impressionante. Tanto estruturas de cristal são as mesmas, o reconhecimento da estrutura é muito pequeno, a largura de banda proibida é estreita (banda com valor descontínuo é pequena, barreira de contato é pequena). No entanto, a fraqueza fatal de ZnO como substrato epitaxial GaN é fácil de se decompor e corroer a temperatura e a atmosfera de crescimento epitaxial de GaN. Neste momento, ZnO materiais semicondutores não podem ser usados para a fabricação de dispositivos optoeletrônicos ou dispositivos eletrônicos de alta temperatura, principalmente a qualidade do material não atinge o nível do dispositivo e P-tipo doping problemas não foram resolvidos verdadeiramente, apropriado para o equipamento de material crescimento de semicondutores baseados em ZnO ainda não desenvolvido com sucesso.
Sapphire:
O substrato mais comum para o crescimento de GaN é Al2O3. Suas vantagens são a boa estabilidade química, não absorvem a luz visível, acessível, tecnologia de fabricação é relativamente madura. Condutividade térmica pobre embora o dispositivo não é exposto no pequeno trabalho atual não é suficientemente óbvia, mas no poder do dispositivo de alta corrente sob o trabalho do problema é muito proeminente.
Carboneto de silício:
SiC como um material de substrato utilizado amplamente no sapphire, lá não é nenhum terceiro substrato para a produção comercial de GaN LED. SiC substrato tem boa estabilidade química, boa condutividade elétrica, boa condutividade térmica, não absorvem a luz visível, mas a falta de aspectos também é muito proeminente, tais como o preço é muito alto, a qualidade do cristal é difícil conseguir Al2O3 e Si tão processamento mecânico, bom desempenho é pobre, além disso, a SiC absorção de substrato de 380 nm abaixo o UV light, não é adequado para o desenvolvimento de LEDs UV abaixo de 380 nm. Por causa da condutividade benéfica e condutividade térmica do substrato de SiC, pode resolver o problema da dissipação de calor do tipo poder dispositivo GaN LED, então ele desempenha um papel importante na tecnologia dos semicondutores iluminação.
Comparado com safira, SiC e GaN filme epitaxial retículo correspondência é melhorada. Além disso, SiC tem um azul Propriedades luminescentes e um material de baixa resistência, pode fazer os eléctrodos, para que o dispositivo antes da embalagem do filme epitaxial é totalmente testado para realçar o SiC como uma competitividade material de substrato. Desde que a estrutura em camadas da SiC é clivada facilmente, uma superfície de clivagem de alta qualidade pode ser obtida entre o substrato e o filme epitaxial, que simplifica muito a estrutura do dispositivo; Mas ao mesmo tempo, devido a sua estrutura em camadas, o filme epitaxial apresenta um grande número de etapas com defeito.
O objetivo de alcançar a eficiência luminosa é a esperança para o GaN do substrato GaN, conseguir a baixo custo, mas também através do substrato GaN para levar a eficiente, grande área, alta potência de luz única para alcançar, bem como a simplificação da tecnologia conduzido e rendimento melhore. Uma vez que a iluminação de semicondutores tornou-se uma realidade, seu significado como Edison inventou a lâmpada incandescente. Uma vez no substrato e outras áreas de tecnologia-chave para conseguir a cura, seu processo de industrialização será feito rápido desenvolvimento.
Produtos quentes:Mudança de cor do LED luz,decorado com barra de iluminação,Painel de LED de DLC,luz de painel de LED à prova d'água,Barra de iluminação LED decorado,Lâmpada linear fosco lente,Baía de alta potência 300W
