Materiál substrátu je základním kamenem vývoje technologie polovodičového osvětlovacího průmyslu. Různé substrátové materiály, potřeba různých technologií pro epitaxní růst, technologii zpracování čipů a technologii balení zařízení, určuje substrátový materiál vývoj technologie polovodičové osvětlení.
Výběr materiálu substrátu závisí především na následujících devíti aspektech:
Dobré strukturní charakteristiky, epitaxní materiál a krystalická struktura substrátu stejného nebo podobného stupně konstantní mismatch mřížky jsou malé, mají dobrou krystalinitu, hustota defektů je malá
Dobré vlastnosti rozhraní vedou k nukleaci epitaxního materiálu a silné adhezi
Chemická stabilita je dobrá, v epitaxiálním růstu teploty a atmosféry není snadné rozbít a korozi
Dobrý tepelný výkon včetně dobré tepelné vodivosti a tepelného odporu
Dobrá vodivost může být vytvořena nahoru a dolů
Dobrý optický výkon, tkanina vyrobená světlem vyzařovaným podkladem je malá
Dobré mechanické vlastnosti, snadné zpracování zařízení, včetně ředění, leštění a řezání
Nízká cena
Velká velikost obvykle vyžaduje průměr nejméně 2 palce
Volba substrátu pro splnění výše uvedených devíti aspektů je velmi obtížné. Proto se v současné době pouze prostřednictvím epitaxiálního růstu technologických změn a technologie zpracování zařízení přizpůsobit různým substrátům na výzkumu a vývoji a výrobě polovodičových světelných zařízení. Existuje mnoho substrátů pro nitrid gallia, ale existují pouze dva substráty, které lze použít k výrobě, a to na safírové Al2O3 a substráty karbidu křemíku SiC. Tabulka 2-4 kvalitativně porovnává výkonnost pěti substrátů pro růst nitridu gallia.
Hodnocení substrátového materiálu musí brát v úvahu následující faktory:
Struktura substrátu a epitaxního filmu odpovídá: epitaxiálnímu materiálu a krystalové struktuře substrátového materiálu stejného nebo podobného, malá konstanta nesoulad malá, dobrá krystalinita, hustota defektu je nízká;
Koeficient tepelné roztažnosti substrátu a epitaxního filmu odpovídá: koeficient tepelné roztažnosti zápasu je velmi důležitý, epitaxní film a materiál substrátu v rozdílu koeficientu tepelné roztažnosti je nejen možné snížit kvalitu epitaxního filmu, ale také v pracovním procesu zařízení, kvůli tepelnému způsobení poškození zařízení;
Chemická stabilita substrátu a epitaxního filmu odpovídá: materiál substrátu by měl mít dobrou chemickou stabilitu, v epitaxní růstové teplotě a atmosféře není snadné rozpadnout a korozní, nemůže kvůli chemické reakci s epitaxním filmem snížit kvalita epitaxního filmu;
Materiální příprava stupně obtížnosti a úroveň nákladů: s přihlédnutím k potřebám průmyslu, požadavky na přípravu materiálu substrátu jednoduché, náklady by neměly být vysoké. Velikost substrátu není obvykle menší než 2 palce.
V současné době existuje více substrátových materiálů pro LED diody založené na GaN, ale v současné době existují pouze dva substráty, které lze použít pro komercializaci, a to substráty ze safíru a karbidu křemíku. Ostatní, jako je substrát GaN, Si, ZnO, je stále ve fázi vývoje, stále existuje určitá vzdálenost od industrializace.
Nitrid gallia:
Ideálním substrátem pro růst GaN je GaN jediný krystalový materiál, který může výrazně zlepšit kvalitu krystalů epitaxní fólie, snížit hustotu dislokace, zlepšit životnost zařízení, zlepšit světelnou účinnost a zlepšit hustotu proudění přístroje. Příprava GaN monokrystalu je však velmi obtížná, dosud neexistuje účinná cesta.
Oxid zinečnatý:
ZnO se podařilo stát se GaN epitaxiálním kandidátským substrátem, protože oba mají velmi nápadnou podobnost. Obě krystalové struktury jsou stejné, rozpoznání mřížky je velmi malé, zakázaná šířka pásma je blízko (pás s diskontinuální hodnotou je malý, kontaktní bariéra je malá). Nicméně fatální slabost ZnO jako GaN epitaxiálního substrátu se snadno rozkládá a koroduje při teplotě a atmosféře GaN epitaxního růstu. V současné době nelze použít polovodičové materiály ZnO pro výrobu optoelektronických přístrojů nebo vysokoteplotních elektronických zařízení, zejména kvalita materiálu nedosahuje úrovně přístroje a dopingové problémy typu P nebyly skutečně vyřešeny, vhodné pro systémy založené na ZnO zařízení pro růst polovodičových materiálů dosud nebylo úspěšně rozvinuto.
S aphire:
Nejběžnějším substrátem pro růst GaN je Al2O3. Jeho výhodou je dobrá chemická stabilita, neabsorbuje viditelné světlo, cenově dostupné, výrobní technologie je poměrně zralá. Špatná tepelná vodivost Přestože přístroj není vystaven v malém současném díle, není dostatečně zřejmý, ale moc silného proudu zařízení v práci na problému je velmi prominentní.
Karbid křemíku:
SiC jako materiál substrátu široce používaný v safíru, neexistuje žádný třetí substrát pro komerční výrobu GaN LED. SiC substrát má dobrou chemickou stabilitu, dobrou elektrickou vodivost, dobrou tepelnou vodivost, neabsorbuje viditelné světlo, ale nedostatek aspektů je také velmi prominentní, jako je cena příliš vysoká, krystalická kvalita je obtížné dosáhnout Al2O3 a Si tak dobré, mechanické zpracování výkonu je špatná, Kromě toho, SiC absorpce substrátu 380 nm pod UV zářením, není vhodný pro vývoj UV LED pod 380 nm. Vzhledem k příznivé vodivosti a tepelné vodivosti substrátu SiC může vyřešit problém odvodu tepla z GaN LED zařízení, a tak hraje důležitou roli v technologii polovodičových světel.
Ve srovnání se zafiírem se zlepšuje shoda s maticemi SiC a GaN. Kromě toho má SiC modré luminiscenční vlastnosti a materiál s nízkým odporem může vytvářet elektrody, takže zařízení před balením epitaxní fólie je plně testováno, aby se zvýšila koncentrace SiC jako konkurenční materiál substrátu. Vzhledem k tomu, že vrstevnatá struktura SiC se snadno odštěpí, lze získat vysoce kvalitní štěpící povrch mezi substrátem a epitaxiálním filmem, což značně zjednodušuje strukturu zařízení; ale současně díky své vrstvené struktuře představuje epitaxiální film velké množství vadných kroků.
Cílem dosažení světelné účinnosti je doufat, že GaN substrátu GaN dosáhne nízkých nákladů, ale také prostřednictvím substrátu GaN, což povede k dosažení efektivního vysokého výkonu s velkou plochou, s jediným vysokým výkonem, stejně jako k zjednodušení technologií a výtěžnost se zlepšila. Jakmile se polovodičové osvětlení stalo skutečností, jeho význam stejně jako Edison vynalezl žárovku. Jakmile se v substrátu a dalších klíčových technologických oblastech dosáhne průlomu, bude jeho industrializační proces rychle rozvíjet.
Hot Products : LED osvětlení barvy , vyzdobený osvětlení bar , DLC LED panel , vodotěsný LED panel , LED zdobené osvětlení bar , lineární světlo matné čočky , 300W vysoká zátoka
