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藍寶石LED襯底的優缺點

上一篇 / 下一篇 2014-11-25 15:45:00/ 個人分類：LED面板燈

GaN基材料和器件的外延層主要生長在藍寶石襯底上。使用藍寶石襯底做成LED芯片有許多的優點：
首先，藍寶石襯底的生產技術成熟、器件質量較好；
其次，藍寶石的穩定性很好，能夠運用在高溫生長過程中；
最后，藍寶石的機械強度高，易于處理和清洗。
因此，大多數LED芯片工藝一般都以藍寶石作為襯底。
藍寶石作為襯底的LED芯片使用藍寶石作為襯底也存在一些問題，例如晶格失配和熱應力失配，這會在外延層中產生大量缺陷，同時給后續的器件加工工藝造成困難。
藍寶石是一種絕緣體，常溫下的電阻率大于1011Ω·cm，在這種情況下無法制作垂直結構的器件；
通常只在外延層上表面制作n型和p型電極。在上表面制作兩個電極，造成了有效發光面積減少，同時增加了器件制造中的光刻和刻蝕工藝過程，結果使材料利用率降低、成本增加。
由于P型GaN摻雜困難，當前普遍采用在p型GaN上制備金屬透明電極的方法，使電流擴散，以達到均勻發光的目的。
但是金屬透明電極一般要吸收約30%~40%的光，同時GaN基材料的化學性能穩定、機械強度較高，不容易對其進行刻蝕，因此在刻蝕過程中需要較好的設備，這將會增加生產成本。
藍寶石的硬度非常高，在自然材料中其硬度僅次于金剛石，但是在LED器件的制作過程中卻需要對它進行減薄和切割（從400nm減到100nm左右）。添置完成減薄和切割工藝的設備又要增加一筆較大的投資。
藍寶石的導熱性能不是很好（在100℃約為25W/（m·K））。因此在使用LED器件時，會傳導出大量的熱量；特別是對面積較大的大功率器件，導熱性能是一個非常重要的考慮因素。
文章轉自：中安巨能照明LED面板燈
http://news.chzage.com/290.html