led的衬底材料是led器件发展的基石,不同的衬底材料决定了不同的外延生长技
术、芯片加工技术和器件封装技术,因此也决定了led器件的发展路线。
关于led衬底材料的选择,一般来说应尽量满足以下几个方面的要求。
(1)结构特性好,外延材料与衬底的晶格结构相同或相近,品格常数失配度小,结
晶性能好。
(2)界面特性好,有利于外延材料的生长,并且黏附性强。
(3)化学稳定性好,在外延生长的温度和气氛中不容易分解和被腐蚀。
(4)热学性能好,包括导热性好和热失配度小。
(5)有良好的导电性,能制成上下层结构。
(6)光学性能好,对光的吸收少,有利于提高器件的发光效率。
(7)机械性能好,器件容易加工(包括减薄、抛光和切割等)。
(8)尺寸大,通常要求直径不小于2英寸。
(9)价格低廉。
(10)容易得到规则形状衬底(除非有其他特殊要求),与外延设备托盘孔相似的衬
底形状才不容易形成不规则涡流,否则会影响外延质量。
(11)在不影响外延质量的前提下,衬底的可加工性应尽量满足后续芯片和封装加工
工艺要求。
对于制作led芯片来说,衬底材料的选用是首要考虑的问题。选择衬底材料时,要
想同时满足以上11个方面的要求是非常困难的。应该采用哪种合适的衬底,需要根据设
备和led器件的要求进行选择。
目前市面上一般采用蓝宝石( al203)、硅(si)、碳化硅(sic)三种材料作为衬底。
还有gaas、ain、zn0等材料也可作为衬底,通常应根据设计的需要选择使用。