Basismateriaal is de hoeksteen van de halfgeleider verlichting van de ontwikkeling van de technologie van de industrie. Verschillende substraat materialen, de behoefte aan technologie van de verschillende epitaxiale groei, chip technologie en apparaat verpakkingstechnologie verwerking, het substraat materiaal bepaalt de ontwikkeling van de halfgeleidertechnologie verlichting.
De keuze van het basismateriaal is voornamelijk afhankelijk van de volgende negen aspecten:
Goede structurele kenmerken, epitaxiale materiaal en het substraat kristalstructuur van dezelfde of soortgelijke, lattice constante wanverhouding graad is klein, goed kristalliniteit, defect dichtheid is klein
Goede interface kenmerken, is bevorderlijk voor epitaxiale materiële nucleatie en sterke hechting
Chemische stabiliteit is goed, in de epitaxiale groei van de temperatuur en de sfeer is niet gemakkelijk te kraken naar beneden en corrosie
Goede thermische prestaties, met inbegrip van goede thermische geleidbaarheid en thermische weerstand
Goede geleidbaarheid, kan worden gemaakt op en neer structuur
Goede optische prestaties, het weefsel geproduceerd door het licht dat wordt uitgestraald door het substraat is klein
Goede mechanische eigenschappen, gemakkelijke verwerking van het apparaat, met inbegrip van vermagering, polijsten en snijden
Lage prijs
Grote omvang, vereist doorgaans een diameter van niet minder dan 2 inch
De keuze van het substraat om te voldoen aan de bovenstaande negen aspecten is erg moeilijk. Daarom, op dit moment alleen via de epitaxiale groei technologiewijzigingen en apparaat processing technologie aan te passen aan verschillende substraten op de halfgeleider light-emitting apparaat onderzoek en ontwikkeling en productie. Er zijn vele verschillende ondergronden voor gallium-nitride, maar er zijn slechts twee substraten die kunnen worden gebruikt voor de productie, namelijk saffier Al2O3 en silicium carbide SiC substraten. Tabel 2-4 vergelijkt kwalitatief de prestaties van vijf substraten voor gallium-nitride groei.
Evaluatie van het substraat materiaal moet rekening worden gehouden met de volgende factoren:
De structuur van de ondergrond en de epitaxiale film wedstrijd: het epitaxiale materiaal en het substraat materiaal kristalstructuur van de dezelfde of soortgelijke, lattice constante mismatch kleine, goede kristalliniteit, defect dichtheid is laag;
De coëfficiënt van de thermische uitzetting van het substraat en de epitaxiale film wedstrijd: de coëfficiënt van de thermische uitzetting van de wedstrijd is zeer belangrijk, epitaxiale film en basismateriaal in de thermische uitzetting coëfficiënt verschil is niet alleen mogelijk om te verminderen de kwaliteit van epitaxiale film, maar ook in het arbeidsproces apparaat, als gevolg van warmte veroorzaakt schade aan het apparaat;
De chemische stabiliteit van het substraat en de epitaxiale film wedstrijd: het basismateriaal moeten goede chemische stabiliteit, in de epitaxiale groei temperatuur en sfeer is niet gemakkelijk te kraken naar beneden en corrosie kan niet vanwege de chemische reactie met de epitaxiale film om de kwaliteit van de film van het epitaxiale;
Materiële voorbereiding van de graad van moeilijkheid en het niveau van de kosten: rekening houdend met de behoeften van industriële ontwikkeling, substraat materiaal voorbereiding eisen eenvoudig, de kosten niet moet hoog. De grootte van het substraat is over het algemeen niet minder dan 2 inch.
Er zijn momenteel meer substraat materiaal voor GaN gebaseerde LEDs, maar er zijn momenteel slechts twee substraten die bruikbaar zijn voor commercialisatie, namelijk saffier en siliciumcarbide substraten. Andere zoals GaN, Si, ZnO substraat is nog in het ontwikkelingsstadium is er nog steeds enige afstand van de industrialisatie.
Gallium-nitride:
De ideale ondergrond voor GaN groei is GaN één crystal materiaal, die kan sterk verbeteren van de kwaliteit van de kristallen van epitaxiale film, verminderen van de dichtheid van de dislocatie, verbeteren de levensduur van het apparaat, de lichtopbrengst en verbeteren van het apparaat werkende stroomdichtheid. De voorbereiding van GaN één crystal is echter zeer moeilijk, dat tot nu toe is er geen effectieve manier.
Zink oxide:
ZnO is erin geslaagd om GaN epitaxiale kandidaat-substraat, omdat de twee een zeer opvallende gelijkenis hebben. Zowel kristalstructuren zijn hetzelfde, de erkenning van het rooster is zeer klein, de verboden bandbreedte is dicht (band met discontinue waarde is klein, contact barrière is klein). De fatale zwakte van ZnO als GaN epitaxiale substraat is echter gemakkelijk te ontleden en corrosie van de temperatuur en de sfeer van GaN epitaxiale groei. Op dit moment ZnO halfgeleidermaterialen kunnen niet worden gebruikt voor de vervaardiging van opto-elektronische apparaten of hoge-temperatuur-elektronische apparaten, bereikt vooral de kwaliteit van het materiaal niet het niveau van het apparaat en P-type doping problemen niet echt opgelost zijn, geschikt voor ZnO gebaseerde halfgeleider materiaal groei apparatuur heeft nog niet ontwikkeld met succes.
Sapphire:
De meest voorkomende substraat voor GaN groei is Al2O3. De voordelen zijn goede chemische stabiliteit, doen niet absorberen zichtbaar licht, betaalbaar, fabricage technologie is relatief volwassen. Slechte thermische geleidbaarheid hoewel het apparaat niet beschikbaar is in de kleine lopende werkzaamheden is niet duidelijk genoeg, maar in de kracht van high-current apparaat onder het werk van het probleem is zeer prominent.
Siliciumcarbide:
SiC als substraat materiaal op grote schaal gebruikt in de sapphire, is er geen derde substraat voor de commerciële productie van GaN LED. SiC substraat heeft goede chemische stabiliteit, goede elektrische geleidbaarheid, goede thermische geleidbaarheid, doen niet zichtbaar licht absorberen, maar het gebrek aan aspecten is ook zeer prominente, zoals de prijs is te hoog, de crystal-kwaliteit is moeilijk te bereiken Al2O3 en Si dus goede, mechanische verwerkingsprestaties is slecht, daarnaast SiC substraat absorptie van 380 nm onder de UV licht, niet geschikt voor de ontwikkeling van UV LEDs hieronder 380 nm. Vanwege de gunstige geleidbaarheid en de thermische geleidbaarheid van SiC substraat, kan het het probleem van warmteafgifte van type power GaN LED apparaat, dus het speelt een belangrijke rol in halfgeleidertechnologie verlichting.
Vergeleken met saffier, is SiC en GaN epitaxiale film lattice matching verbeterd. Bovendien, SiC heeft een blauw verlichte eigenschappen, en een lage weerstand materiaal, elektroden, kunt maken, zodat het apparaat voordat u de verpakking van de epitaxiale film is volledig getest om de SiC als een substraat materiaal concurrentievermogen. Aangezien de gelaagde structuur van SiC is gemakkelijk gekloofd, kan een hoge kwaliteit decollete oppervlak worden verkregen tussen de ondergrond en de epitaxiale film, die sterk de structuur van het apparaat vereenvoudigt; maar op hetzelfde moment, als gevolg van de gelaagde structuur, de epitaxiale film introduceert een groot aantal van de defecte stappen.
De doelstelling van het bereiken van lichtopbrengst is te hopen voor de GaN van het substraat GaN om lage kosten, maar ook door de GaN substraat om efficiënte, grote ruimte, enkel licht hoog vermogen te bereiken, evenals gedreven technologie vereenvoudiging en rendement verbeteren. Zodra de halfgeleider-verlichting is een realiteit, de betekenis ervan geworden zoveel Edison gloeilamp uitgevonden. Eenmaal in het substraat en andere belangrijke technologische gebieden om een doorbraak, de industrialisatie proces zal worden aanzienlijke vooruitgang geboekt.
http://www.luxsky-Light.com
Hete producten:Lineaire LED-verlichtingssysteem,De tegenhanger van de LED high bay,Motion sensor lineaire lamp,lineaire TL verlichting
