襯底材料是
半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的基石。不同的襯底材料,需要不同的外延生長(zhǎng)技術(shù)、
芯片加工技術(shù)和器件封裝技術(shù),襯底材料決定了半導(dǎo)體照明技術(shù)的發(fā)展路線。襯底材料的選擇主要取決于以下九個(gè)方面:
SDJAk&Z}R ^WM)UZEBC [1]結(jié)構(gòu)特性好,外延材料與襯底的晶體結(jié)構(gòu)相同或相近、晶格常數(shù)失配度小、結(jié)晶性能好、缺陷密度小;
S
W [2]界面特性好,有利于外延材料成核且黏附性強(qiáng);
(5'qEi ea [3]化學(xué)穩(wěn)定性好,在外延生長(zhǎng)的溫度和氣氛中不容易分解和腐蝕;
Y+WOU._46I [4]熱學(xué)性能好,包括導(dǎo)熱性好和熱失配度小;
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[5]導(dǎo)電性好,能制成上下結(jié)構(gòu);
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光學(xué)性能好,制作的器件所發(fā)出的光被襯底吸收。
xt40hZ$ [7]機(jī)械性能好,器件容易加工,包括減薄、拋光和切割等;
,=z8aiUu [8]價(jià)格低廉;
i}M&1E [9]大尺寸,一般要求直徑不小于2英吋。
3QGg; 5v>(xl 襯底的選擇要同時(shí)滿足以上九個(gè)方面是非常困難的。所以,目前只能通過(guò)外延生長(zhǎng)技術(shù)的變更和器件加工工藝的調(diào)整來(lái)適應(yīng)不同襯底上的半導(dǎo)體發(fā)光器件的研發(fā)和生產(chǎn)。用于氮化鎵研究的襯底材料比較多,但是能用于生產(chǎn)的襯底目前只有二種,即藍(lán)寶石Al2O3和碳化硅SiC襯底。表2-4對(duì)五種用于氮化鎵生長(zhǎng)的襯底材料性能的優(yōu)劣進(jìn)行了定性比較。
##yi^;3Y Ku&0bXP 表2-4:用于氮化鎵生長(zhǎng)的襯底材料性能優(yōu)劣比較
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