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蓝宝石LED衬底的优缺点

上一篇 / 下一篇 2014-11-25 15:45:00/ 个人分类：LED面板灯

GaN基材料和器件的外延层主要生长在蓝宝石衬底上。使用蓝宝石衬底做成LED芯片有许多的优点：
首先，蓝宝石衬底的生产技术成熟、器件质量较好；
其次，蓝宝石的稳定性很好，能够运用在高温生长过程中；
最后，蓝宝石的机械强度高，易于处理和清洗。
因此，大多数LED芯片工艺一般都以蓝宝石作为衬底。
蓝宝石作为衬底的LED芯片使用蓝宝石作为衬底也存在一些问题，例如晶格失配和热应力失配，这会在外延层中产生大量缺陷，同时给后续的器件加工工艺造成困难。
蓝宝石是一种绝缘体，常温下的电阻率大于1011Ω·cm，在这种情况下无法制作垂直结构的器件；
通常只在外延层上表面制作n型和p型电极。在上表面制作两个电极，造成了有效发光面积减少，同时增加了器件制造中的光刻和刻蚀工艺过程，结果使材料利用率降低、成本增加。
由于P型GaN掺杂困难，当前普遍采用在p型GaN上制备金属透明电极的方法，使电流扩散，以达到均匀发光的目的。
但是金属透明电极一般要吸收约30%~40%的光，同时GaN基材料的化学性能稳定、机械强度较高，不容易对其进行刻蚀，因此在刻蚀过程中需要较好的设备，这将会增加生产成本。
蓝宝石的硬度非常高，在自然材料中其硬度仅次于金刚石，但是在LED器件的制作过程中却需要对它进行减薄和切割（从400nm减到100nm左右）。添置完成减薄和切割工艺的设备又要增加一笔较大的投资。
蓝宝石的导热性能不是很好（在100℃约为25W/（m·K））。因此在使用LED器件时，会传导出大量的热量；特别是对面积较大的大功率器件，导热性能是一个非常重要的考虑因素。
文章转自：中安巨能照明LED面板灯
http://news.chzage.com/290.html