藍光LED襯底材料比較
上傳人:Tom/整理 上傳時間: 2010-11-04 瀏覽次數: 355 |
藍光LED襯底材料比較主要在兩個方面:
Ⅰ、LED用藍寶石(Al2O3)襯底
目前由于GaN襯底供應緊缺(主要是技術難度高)且價格昂貴,GaN基LED的大批量商業化生產主要采用藍寶石襯底和碳化硅襯底,而后者因為成本因素和專利壟斷,業界最普遍采用的是藍寶石襯底。藍寶石襯底仍有如下缺點:
1)由于GaN和藍寶石之間有較大的晶格失配和熱應力失配,由此造成10E9cm-2的失配位錯,嚴重影響晶體質量,降低LED的發光效率;
2)藍寶石是絕緣體,常溫下電阻率大于10E11Ωcm,這樣就無法制作垂直結構的器件,只能在外延層上表面制作N型和P型電極(平面結構LED芯片),從而使有效發光面積減小,同時增加了器件制備中的光刻和刻蝕工藝過程,使材料的利用率大大降低;
3)藍寶石的導熱性能不好,在 1000℃熱導率約為0.25 W/cm.K,這對于GaN基器件的性能影響很大,特別是在大面積大功率器件中,散熱問題非常突出。
Ⅱ、圖形化藍寶石襯底(PSS)
圖形襯底技術通過在藍寶石襯底表面制作具有細微結構的圖形,然后在這種圖形化的襯底表面進行LED材料外延,圖形化的界面改變了GaN材料的生長過程。表面的圖形為GaN生長提供了多種生長晶向的選擇,而GaN沿圖形表面生長速率不同,從而達到了使晶格失配位錯在襯底生長區發生彎曲并合攏,有效的抑制缺陷向外延表面的延伸,提高器件內量子效率。PSS襯底技術以其簡單的工藝、相對低廉的成本、可以顯著改善LED器件的性能,成為現階段各大LED生產研發企業開發高亮度大功率LED器件的首選襯底材料。
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