LGaN基LED灯珠的衬底材料有哪些类型?

来源:本站原创  作者:LED灯珠  日期:2018年11月26日

  现在用于GaN基LED灯珠的衬底材料比较多,能用于商品化的衬底有两种,即蓝宝石和碳化硅衬底。其它比方GaN、Si、ZnO衬底还处于研发阶段,离产业化还有一段距离。

氮化镓(GaN)

  用于GaN LED灯珠生长的最理想衬底是GaN单晶材料,可大大前进外延膜的晶体质量,降低位错密度,前进器件作业寿数,前进发光功率,前进器件作业电流密度。但是制备GaN体单晶十分困难,到现在为止还未有行之有效的办法。

蓝宝石(Al2O3)

  用于GaN LED灯珠生长最广泛的衬底是Al2O3。其利益是化学稳定性好,不吸收可见光、价格适中、制作技术相对老到。导热性差虽然在器件小电流作业中没有显露明显缺少,却在功率型器件大电流作业下问题十分出色。

碳化硅(SiC)

  SiC作为衬底材料运用的广泛程度仅次于蓝宝石,现在还没有第三种衬底用于GaN LED灯珠的商业化出产。

  SiC衬底有化学稳定性好、导电功用好、导热功用好、不吸收可见光等,但缺少方面也很出色,如价格太高,晶体质量难以达到Al2O3和Si那么好、机械加工功用比较差,其他,SiC衬底吸收380纳米以下的紫外光,不适宜用来研发380纳米以下的紫外LED。

  由于SiC衬底有利的导电功用和导热功用,可以较好地处理功率型GaN LED灯珠器件的散热问题,故在半导体照明技术范畴占重要方位

  同蓝宝石比较,SiC与GaN外延膜的晶格匹配得到改善。此外,SiC具有蓝色发光特性,而且为低阻材料,可以制作电极,使器件在包装前对外延膜进行完全检验成为可能,增强了SiC作为衬底材料的竞争力。

  由于SiC的层状结构易于解理,衬底与外延膜之间可以取得高质量的解理面,这将大大简化器件的结构;但是一同由于其层状结构,在衬底的表面常有给外延膜引入许多的缺陷的台阶出现。

氧化锌(ZnO)

  ZnO之所以能成为GaN LED灯珠外延的候选衬底,是由于两者具有十分惊人的相似之处。两者晶体结构相同、晶格辨认度十分小,禁带宽度靠近(能带不连续值小,接触势垒小)。但是,ZnO作为GaN外延衬底的丧身缺陷是在GaN LED灯珠外延生长的温度和气氛中易分解和腐蚀。

  现在,ZnO半导体材料尚不能用来制作光电子器件或高温电子器件,主要是材料质量达不到器件水陡峭P型掺杂问题没有得到实在处理,适宜ZnO基半导体材料生长的设备没有研发成功。


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