Grundmaterial är hörnstenen i halvledaren belysning industri teknikutveckling. Olika substrat material, behovet av olika epitaxiell tillväxt teknik, chip bearbetning teknik och enheten förpackningsteknik, substratmaterialet bestämmer utvecklingen av halvledarteknik belysning.
Valet av grundmaterial beror främst på följande nio aspekter:
Bra strukturella egenskaper, epitaxiell material och substrat kristallstrukturen av samma eller liknande, galler konstant obalans grad är liten, bra kristallinitet, defekt densitet är liten
Bra gränssnitt egenskaper, främjar epitaxiell materiella kärnbildning och stark vidhäftning
Kemisk stabilitet är bra, i epitaxiell tillväxt av temperatur och atmosfär är inte lätt att bryta ner och korrosion
Bra termisk prestanda, inklusive god värmeledningsförmåga och termisk resistans
God ledningsförmåga, kan göras upp och ner struktur
Bra optiska prestanda, tyget produceras av det utsända ljuset från substratet är små
Goda mekaniska egenskaper, lätt bearbetning av enheten, inklusive gallring, polering och skärning
Lågt pris
Stora, kräver i allmänhet en diameter på inte mindre än 2 tum
Valet av substratet som uppfyller de ovan nio aspekterna är mycket svårt. Därför i dagsläget endast genom epitaxiell tillväxt teknikförändringar och enheten bearbeta teknologi att anpassa sig till olika substrat på halvledare ljusavgivande enhet forskning och utveckling och produktion. Det finns många substrat för galliumnitrid, men det finns bara två substrat som kan användas för produktion, nämligen safir Al2O3 och silicon carbide SiC substrat. Tabell 2-4 jämförs kvalitativt resultatet av fem substrat för gallium nitrid tillväxt.
Utvärdering av substratmaterialet måste beakta följande faktorer:
Strukturera av substrat och epitaxial filmar matchen: epitaxiell materialet och substrat material kristallstrukturen av samma eller liknande, galler konstant mismatch liten, bra kristallinitet, defekt densitet är låg;
Termisk utvidgningskoefficient av substrat och epitaxial filmar matchen: termisk utvidgningskoefficient av matchen är mycket viktigt, epitaxial filmar och substratmaterialet i värmeutvidgning koefficient skillnaden är inte bara möjligt att försämra kvaliteten på epitaxial filmar, men också i enheten fungerar processen, på grund av värmen som orsakat skada på enheten;
Substrat och epitaxial filmar matchen kemisk stabilitet: substratmaterialet bör ha god kemisk stabilitet, epitaxiell tillväxt temperatur och atmosfär är inte lätt att bryta ner och korrosion, kan inte på grund av den kemiska reaktionen med det epitaxial filmen att minska kvaliteten på epitaxial filmar;
Materiella beredning av svårighetsgraden och nivån på kostnad: med hänsyn till behoven av industriell utveckling, substrat material förberedelse kraven enkla, kostnaden bör inte vara hög. Substratet är generellt inte mindre än 2 tum.
För närvarande finns det mer substrat material för GaN-baserade lysdioder, men för närvarande finns det endast två substrat som kan användas för kommersialisering, nämligen sapphire och kiselkarbid substrat. Andra såsom GaN, Si, ZnO substrat är fortfarande i utvecklingsstadiet, det finns fortfarande några avstånd från industrializationen.
Galliumnitrid:
Den idealiska substraten för GaN tillväxt är GaN enda kristall material, som kan förbättra crystal epitaxial filmar, minska störningen tätheten, förbättra livslängd på enheten, förbättra den lysande effektiviteten och förbättra enheten Arbeta strömtäthet. Beredning av GaN enda kristall är dock mycket svårt, hittills finns det inget effektivt sätt.
Zinkoxid:
ZnO har kunnat bli GaN epitaxiell kandidat substrat, eftersom två har en mycket slående likhet. Både kristallen strukturerar är desamma, galler erkännande är mycket liten, förbjudna band bredden är nära (band med diskontinuerlig värde är små, kontakta barriär är liten). ZnO dödlig svaghet som GaN epitaxiell substrat är dock lätt att brytas ner och korrodera vid temperatur och atmosfär av GaN epitaxiell tillväxt. ZnO halvledarmaterial inte kan användas för att tillverka optoelektroniska enheter eller hög temperatur elektroniska enheter, för närvarande når främst kvaliteten på materialet inte enhetsnivå och typ P-dopning problem inte har lösts verkligen, lämplig för ZnO-baserade halvledare materiell tillväxt utrustning ännu inte har utvecklats framgångsrikt.
Sapphire:
Den vanligaste substraten för GaN tillväxt är Al2O3. Dess fördelar är god kemisk stabilitet, inte absorbera synligt ljus, prisvärd, tillverkningsteknik är relativt mogen. Dålig värmeledningsförmåga enheten inte är utsatt i små nuvarande arbete är inte tillräckligt uppenbar, men i kraft av hög-aktuell enhet under arbetet av problemet är mycket framträdande.
Kiselkarbid:
SiC som substratmaterial används allmänt i safiren, finns det ingen tredje substrat för kommersiell produktion av GaN LED. SiC substrat har god kemisk stabilitet, bra elektrisk ledningsförmåga, god värmeledningsförmåga, inte absorbera synligt ljus, men avsaknaden av aspekter är också mycket framträdande, såsom priset är för högt, crystal kvalitet är svårt att uppnå Al2O3 och Si så bra, mekanisk bearbetningsprestanda är dåliga, i tillägg, SiC substrat absorption av 380 nm under UV ljus, inte lämpar sig för utveckling av UV-lysdioder nedan 380 nm. På grund av gynnsamma ledningsförmåga och värmeledningsförmåga av SiC-substrat, kan det lösa problemet med värmeavledning av makt typ GaN LED-enheten, så det spelar en viktig roll i halvledare belysningsteknik.
Jämfört med safir, förbättras SiC och GaN epitaxial filmar galler matchande. Dessutom SiC har en blå självlysande egenskaper, och ett lågt motstånd material, kan göra elektroderna, så att enheten innan förpackningen av det epitaxial filmen är testat för att förbättra SiC som en substrat material konkurrenskraft. Eftersom SiC skiktad struktur är enkelt klyvs, kan en hög kvalitet klyvning yta erhållas mellan substratet och det epitaxial filmar, som förenklar strukturen på enheten; men samtidigt, på grund av dess skiktad struktur, det epitaxial filmen introducerar ett stort antal defekta steg.
Målet att uppnå lysande effektivitet är att hoppas för GaN GaN substratets, att uppnå låg kostnad, men också genom GaN substratet leder till effektiv, stort område, enda lampa hög effekt för att uppnå, liksom driven teknik förenkling och avkastning förbättra. När halvledare belysning har blivit verklighet, dess betydelse som Edison uppfann glödlampa. En gång i substrat och andra viktiga tekniska områden för att uppnå ett genombrott, sin industrialisering process kommer att göras snabb utveckling.
Heta produkter:LEDDA färgförändring ljus,inredning belysning bar,DLC LED-Panel,Vattentät LED-Panel ljus,LED inredda belysning bar,Frostad lins linjär lampa,300W power hög bay
