Substrāta materiāls ir pusvadītāju apgaismojuma nozares tehnoloģiju attīstības stūrakmens. Dažādas substrāta materiāli, dažādi epitaxial izaugsmes tehnoloģiju nepieciešamību šķembu pārstrādes tehnoloģijas un ierīces iepakojuma tehnoloģiju, substrāta materiāls, kas nosaka pusvadītāju apgaismojuma tehnoloģijas attīstību.
Substrāta materiāls izvēle galvenokārt ir atkarīga deviņus šādus aspektus:
Labu strukturālās īpašības, epitaxial materiālu un substrāta kristāliskajai struktūrai, tās pašas vai līdzīgas režģu konstantu neatbilstības pakāpi ir mazs, labi crystallinity, ir neliels defekts blīvums
Laba saskarnes raksturlielumi, veicina epitaxial materiālu nukleācijas un spēcīgu saķeres
Ķīmiskā stabilitāte ir labs epitaxial temperatūras pieaugums un atmosfēra nav viegli atšifrēt uz leju un korozija
Labu termisko veiktspēju, ieskaitot labu siltuma vadītspēju un termisko pretestību
Labu vadītspēju, var izveidot struktūru uz augšu un uz leju
Laba optiskā veiktspēja, ražoja substrāta izstarotās gaismas audums ir maza
Labas mehāniskās īpašības viegli apstrādes ierīces, tostarp retināšana, pulēšana un griešana
Zemākā cena
Liela izmēra, parasti ir vajadzīgas ne mazāk kā 2 collas diametrā
Ievērot iepriekš minētos aspektus deviņas substrāta izvēle ir ļoti grūti. Tādēļ šobrīd tikai caur epitaxial izaugsmes tehnoloģiju izmaiņām un apstrādes tehnoloģija ļauj pielāgoties dažādiem substrātus uz pusvadītāju gaismu izstarojošās ierīces pētniecībai, tehnoloģiju attīstībai un ražošanas ierīces. Ir daudzi substrāta gallija nitrīda, bet ir tikai divas substrāti, kas var kalpot arī ražošanu, proti safīra Al2O3 un silīcija karbīda SiC substrātiem. 2-4. tabula salīdzina kvalitatīvi sniegumu piecās substrātu gallija nitrīda izaugsmei.
Substrāta materiāls novērtējumu, jāņem vērā šādi faktori:
Substrāta un epitaxial filmu spēles struktūra: epitaxial materiāls un substrāta materiāls kristāliskā struktūra pati vai līdzīga, režģa konstantes nesakritība mazs, labs crystallinity, defektu blīvums ir zems;
Termiskās izplešanās koeficients substrāta un epitaxial filmu spēles: spēles termiskās izplešanās koeficients ir ļoti svarīgi epitaxial kārtiņu un substrāta materiāls ar termiskās izplešanās koeficientu atšķirība ir ne tikai iespējams samazināt epitaxial filmu kvalitāti, bet arī ierīces darba process sakarā ar siltumu, kas nodarījušas kaitējumu ierīci;
Ķīmiskā stabilitāte substrāta un epitaxial filmu match: substrāta materiāls būtu labas ķīmiskās stabilitātes epitaxial augšanas temperatūra un atmosfēra nav viegli atšifrēt uz leju un korozijas dēļ, nevis tādēļ, ka ķīmiskā reakcijā var ar samazinātu kvalitāti epitaxial plēvi; epitaxial filmu
Materiālu sagatavošanas izmaksu līmeni un grūtības pakāpi: ņemot vērā rūpniecības attīstības, substrāta materiālu sagatavošanas prasības vienkārši vajadzībām izmaksas nedrīkst būt augsta. Substrāta izmērs parasti ir ne mazāk kā 2 collas.
Pašlaik ir vairāk substrāta materiāli GaN balstītas LEDs, bet pašlaik ir tikai divas substrāti, kas var izmantot komercializāciju, proti, safīrs un silīcija karbīda substrāti. Citu, piemēram, GaN, Si, ZnO substrāta joprojām ir izstrādes stadijā, joprojām ir tālu no industrializācijas.
Gallija nitrīda:
Ideāls substrāts, GaN izaugsmes ir GaN viena kristāla materiālu, kas var ievērojami epitaxial filmu kristāla kvalitātes uzlabošanai, samazināt izvietojuma blīvums, uzlabot darba dzīves ierīci, gaismas efektivitātes uzlabošanai un uzlabot ierīces darba strāvas blīvums. Tomēr GaN atsevišķu kristālu sagatavošana ir ļoti grūti, līdz šim nav efektīvs veids, kā.
Cinka oksīda:
ZnO spējusi kļūt GaN epitaxial kandidātu substrāts, jo abiem ir ļoti uzkrītoša līdzība. Gan kristālu struktūras ir tās pašas, režģu atzīšana ir ļoti maza, aizliegtās joslas platumu ir tuvu (band ar pārtraukumiem vērtība ir neliela, kontaktu barjera ir mazs). Tomēr, liktenīgo vājību ZnO, kā GaN epitaxial substrāts ir viegli sadalās un nerūsē temperatūrā un atmosfērā, GaN epitaxial izaugsmes. Patlaban ZnO pusvadītāju materiālu nevar izmantot optoelectronic ierīcēm vai augstas temperatūras elektronisko ierīču ražošanā galvenokārt materiāla kvalitāti nevar sasniegt ierīces līmeni un P tipa dopinga problēmas ir nevis patiesi atrisināt, piemērots ZnO balstītu pusvadītāju materiāla augšanas iekārtas vēl nav izstrādājusi veiksmīgi.
Sapphire:
Visbiežāk sastopamie substrāts, GaN izaugsmes ir Al2O3. Tā priekšrocības ir laba ķīmiskā stabilitāte, nevar absorbēt redzamo gaismu, pieejamu, ražošanas tehnoloģija ir samērā nobriedis. Nabaga siltumvadītspēja gan ierīce netiek pakļauta neliela pašreizējā darbā nav pietiekami skaidrs, bet augsto pašreizējo ierīci sadaļā problēmu darba spēkam ir ļoti svarīga.
Silīcija karbīda:
SiC safīrs, plaši izmanto substrāta materiāls ir bez trešās substrāta GaN LED komerciālai ražošanai. SiC substrāts ir labs ķīmisko stabilitāti, labu elektrisko vadītspēju, labu siltuma vadītspēju, nevar absorbēt redzamo gaismu, bet aspektiem trūkums ir ļoti svarīga, arī, piemēram, cena ir pārāk augsta, kristāla kvalitāte ir grūti sasniegt Al2O3 un Si tik labi, mehāniskās apstrādes veiktspēju ir slikta, turklāt SiC substrāta absorbcijas 380 nm zemāk UV gaismu, nav piemērots attīstību UV gaismas diodes zem 380 nm. Sakarā ar izdevīgu vadītspēju un siltumvadītspēja SiC substrāts, to var atrisināt problēmu saistībā ar siltuma izkliedi enerģijas veida GaN LED ierīci, tāpēc tai ir svarīga loma pusvadītāju apgaismojuma tehnoloģijas.
Salīdzinot ar safīrs, SiC un GaN epitaxial filmu režģu saskaņošana ir uzlabojusies. Turklāt SiC ir zils luminiscences īpašības un zemu pretestību materiāliem, var veikt elektrodu, tāpēc, ka ierīce pirms iepakojuma epitaxial filmu pilnībā pārbaudīta SiC substrāta materiāls konkurētspēju kā veicināt. Jo PIK slāņu struktūru viegli šķelt, augstas kvalitātes šķelšanās virsmas var iegūt starp substrāta un epitaxial filma, kas ievērojami vienkāršo struktūru ierīci; bet tajā pašā laikā, sakarā ar tās daudzslāņu struktūru epitaxial filma iepazīstina lielu skaitu bojāto soļus.
Mērķis sasniegt gaismas efektivitāte ir cerība GaN substrāta, GaN sasniegt zemu izmaksu, bet arī caur GaN substrāta radīt efektīvāku, lielu laukumu, vienots lukturis lieljaudas sasniegt, kā arī piedziņas tehnoloģiju vienkāršošanas un raža uzlabot. Pēc tam, kad pusvadītāju apgaismojums ir kļuvis par realitāti, tās nozīmi kā Edisons izgudroja kvēlspuldze. Reiz substrāta un citās galveno tehnoloģiju jomās, lai panāktu lūzumu, tās industrializācijas procesu veic strauju attīstību.
Karstu produktu:IP65 slim LED ielu apgaismojums,Izbalēšanas lineāru gaismas LED,60cm lineāru lamp,IP65 tri necaurlaidīgs gaismas
