LED外延场衬底材料的选择依据
2016-11-19 16:56:50
LED外延场衬底材料的选择依据
1.衬底与外延膜的结构匹配,外延材料与衬底的晶体结构相同或相近,晶格常数失配度小,结晶性能好,缺陷密度小。
2.界面特性好,有利于外延材料成核且黏附性强。
3.化学稳定性好,在外延生长的温度和气氛中不易分解和腐蚀,不能因为与外延膜的化学反应使外延膜质量下降。
4.热学性能好,包括导热性好和热失配度小。外延膜与衬底材料的热膨胀系数应相近,相差过大不仅可能使外延膜在生长过程中质量下降,还可能会在器件工作过程中,由于发热而造成器件的损坏。
5.导电性好,能制成上下结构。
6.光学性能好,制作的器件所发出的光被衬底吸收小。
7.机械性能耗,器件容易加工,包括减薄、抛光和切割等。
8.价格低廉。
9.大尺寸,所有的衬底易于生长出较大尺寸的晶体。衬底尺寸一般不小于2in。
10.容易得到规则形状衬底(除非有其他特殊要求),与外延设备托盘孔相似的衬底形状才不容易形成不规则涡流,以至于影响外延质量。
11.在不影响外延质量的前提下,衬底的可加工性尽量满足后续芯片和封装加工工艺要求。

衬底的选择要同时满足以上这些方面是非常困难的。所以,目前只能通过外延生长技术的变更和器件加工工艺的调整来适应不同衬底上的半导体发光器件的研发和生产。用于氮化镓研究的衬底材料比较多,但是能用于生产的衬底目前只有二种,即蓝宝石Al2O3和碳化硅衬底。


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