Materialul substratului este piatra de temelie a dezvoltării tehnologiei de iluminat din industria de iluminat semiconductoare. Diferite materiale de substrat, necesitatea unei tehnologii de creștere epitaxiale diferite, tehnologia de procesare a cipurilor și tehnologia de ambalare a dispozitivelor, materialul substratului determină dezvoltarea tehnologiei de iluminare semiconductoare.
Alegerea materialului substrat depinde în principal de următoarele nouă aspecte:
Caracteristicile structurale bune, materialul epitaxial și structura cristalului substrat al aceluiași sau similare, gradul constant de nepotrivire a zăbrelelor este mic, cristalinitate bună, densitatea defectului este mică
Caracteristicile bune ale interfeței favorizează nuclearea materialului epitaxial și aderența puternică
Stabilitatea chimică este bună, în creșterea epitaxială a temperaturii și a atmosferei nu este ușor de rupt și coroziune
Performanță termică bună, care include o bună conductivitate termică și rezistență termică
Conductivitate bună, poate fi făcută în sus și în jos structura
O bună performanță optică, țesătura produsă de lumina emisă de substrat este mică
Proprietăți mecanice bune, prelucrarea ușoară a dispozitivului, inclusiv diluarea, lustruirea și tăierea
Preț scăzut
Dimensiuni mari, în general, necesită un diametru de cel puțin 2 inci
Alegerea substratului pentru a satisface cele nouă aspecte de mai sus este foarte dificilă. Prin urmare, în prezent numai prin schimbările tehnologice de creștere epitaxială și tehnologia de procesare a dispozitivelor pentru a se adapta la diferite substraturi pe cercetarea și dezvoltarea și producția dispozitivelor cu semiconductori de lumină. Există multe substraturi pentru nitrida de galiu, dar există doar două substraturi care pot fi utilizate pentru producție, și anume substraturile SiC de carbură de siliciu Al2O3 și safir. Tabelul 2-4 compară calitativ performanța a cinci substraturi pentru creșterea nitrură de galiu.
Evaluarea materialului substrat trebuie să țină cont de următorii factori:
Structura substratului și a filmului epitaxial: materialul epitaxial și structura cristalină a materialului substrat al aceleiași sau similare, nepotrivire constantă a rețelei mici, cristalitate bună, densitatea defectului este scăzută;
Coeficientul de dilatare termică a substratului și a filmului epitaxial: coeficientul de dilatare termică al meciului este foarte important, filmul epitaxial și materialul substrat în diferența coeficientului de dilatare termică nu este posibilă numai pentru a reduce calitatea filmului epitaxial, ci și pentru procesul de lucru al dispozitivului, din cauza căldurii cauzate de deteriorarea dispozitivului;
Stabilitatea chimică a substratului și a filmului epitaxial: materialul substratului ar trebui să aibă o stabilitate chimică bună, în temperatura de creștere epitaxială și atmosfera nu este ușor de rupt și coroziune, nu poate din cauza reacției chimice cu filmul epitaxial să reducă calitatea filmului epitaxial;
Pregătirea materialului de gradul de dificultate și nivelul de cost: luând în considerare nevoile de dezvoltare industrială, cerințele de substrat de pregătire a materialului simplu, costul nu ar trebui să fie mare. Dimensiunea substratului este în general nu mai mică de 2 inci.
Există în prezent mai multe materiale de substrat pentru LED-urile bazate pe GaN, dar în prezent există numai două substraturi care pot fi utilizate pentru comercializare, și anume substraturi din carbură de siliciu și safir. Altele cum ar fi substratul GaN, Si, ZnO este încă în stadiul de dezvoltare, există încă o anumită distanță de industrializare.
Gril nitrit:
Substratul ideal pentru creșterea GaN este materialul cu un singur cristal GaN, care poate îmbunătăți în mare măsură calitatea cristalului a filmului epitaxial, reduce densitatea dislocării, îmbunătățește durata de viață a dispozitivului, îmbunătățește eficiența luminii și îmbunătățește densitatea curentului de lucru al dispozitivului. Cu toate acestea, prepararea GaN monocristale este foarte dificilă, până în prezent nu există nici un mod eficient.
Oxid de zinc:
ZnO a fost capabil să devină substratul candidat epitaxial GaN, deoarece cele două au o asemănare foarte izbitoare. Ambele structuri cristaline sunt aceleași, recunoașterea laturii este foarte mică, lățimea interzisă a benzii este apropiată (banda cu valoare discontinuă este mică, bariera de contact este mică). Cu toate acestea, slăbiciunea fatală a ZnO ca un substrat epitaxial GaN este ușor de descompunere și corodare la temperatura și atmosfera de creștere GaN epitaxială. În prezent, materialele semiconductoare ZnO nu pot fi utilizate pentru fabricarea dispozitivelor optoelectronice sau a dispozitivelor electronice de înaltă temperatură, în special calitatea materialului nu atinge nivelul dispozitivului, iar problemele de dopaj de tip P nu au fost rezolvate cu adevărat, adecvate pentru ZnO echipamentele de creștere a materialului semiconductor nu s-au dezvoltat încă cu succes.
S aphire:
Cel mai comun substrat pentru creșterea GaN este Al2O3. Avantajele sale sunt stabilitatea chimică bună, nu absoarbe lumina vizibilă, accesibile, tehnologia de fabricație este relativ matură. Conductivitate termică slabă Deși dispozitivul nu este expus în lucrarea curentă mică, nu este destul de evidentă, dar în puterea dispozitivului cu curent înalt, sub lucrarea problemei, este foarte proeminent.
Carbură de siliciu:
SiC ca material substrat utilizat pe scară largă în safir, nu există un al treilea substrat pentru producția comercială de GaN LED. Substratul de SiC are o stabilitate chimică bună, o bună conductivitate electrică, o conductivitate termică bună, nu absoarbe lumina vizibilă, dar lipsa aspectelor este, de asemenea, foarte proeminentă, cum ar fi prețul este prea mare, calitatea cristalului este dificil de realizat Al2O3 și Si bună, performanța de prelucrare mecanică este slabă, În plus, absorbția substratului de SiC de 380 nm sub lumina UV, care nu este adecvată pentru dezvoltarea LED-urilor UV sub 380 nm. Datorită conductivității benefice și a conductivității termice a substratului de SiC, poate rezolva problema disipării căldurii a dispozitivului GaN de tip putere, astfel că joacă un rol important în tehnologia de iluminare semiconductoare.
În comparație cu safirul, se îmbunătățește potrivirea laturilor de film epitaxial SiC și GaN. În plus, SiC are proprietăți luminoase albastre și un material cu rezistență redusă, poate face electrozi, astfel încât dispozitivul înainte de ambalarea filmului epitaxial să fie testat pe deplin pentru a spori competitivitatea materialului sub formă de substrat. Deoarece structura stratificată a SiC este ușor despicată, se poate obține o suprafață de scindare de înaltă calitate între substrat și filmul epitaxial, ceea ce simplifică foarte mult structura dispozitivului; dar, în același timp, datorită structurii sale stratificate, filmul epitaxial introduce un număr mare de pași defecți.
Scopul obținerii eficienței luminoase este de a spera pentru GaN din substratul GaN pentru a atinge un cost redus, dar și prin substratul GaN pentru a obține o eficiență ridicată a lămpii cu o singură lățime mare pentru a realiza, . Odată ce iluminatul semiconductor a devenit o realitate, semnificația sa, la fel de mult ca și Edison, a inventat incandescenta. Odată ce în substrat și alte domenii tehnologice cheie pentru a realiza un progres, procesului său de industrializare va fi făcut progrese considerabile.
http://www.luxsky-light.com
Produse fierbinți: sistem de iluminare cu LED-uri liniare , LED-uri de înălțime pentru pandantive , lampă liniară pentru senzori de mișcare , corpuri de iluminat fluorescente liniare
