新乡市久能光电科技有限公司，LED日光灯品牌生产厂家，告诉您LED衬底材料的选用需注意哪些？

    对付制作led芯片来说，衬底质料的选用是紧张思量的问题。应该接纳哪种切合的衬底，必要根据配置和led器件的要求举行选择。现在市道市情上一样平常有三种质料可作为衬底：

·蓝宝石（Al2O3）

·硅 (Si)

·碳化硅（SiC）

蓝宝石衬底

通常，GaN基质料和器件的外延层紧张生长在蓝宝石衬底上。蓝宝石衬底有许多的好处：首先，蓝宝石衬底的生产技能成熟、器件质量较好；其次，蓝宝石的稳固性很好，可以大概运用在高温生长进程中；末了，蓝宝石的呆板强度高，易于处理惩罚和洗濯。因此，大多数工艺一样平常都以蓝宝石作为衬底。图1示例了利用蓝宝石衬底做成的led芯片。

图1  蓝宝石作为衬底的led芯片

    利用蓝宝石作为衬底也存在一些问题，比方晶格失配和热应力失配，这会在外延层中孕育产生大量缺陷，同时给后续的器件加工工艺造成困难。蓝宝石是一种绝缘体，常温下的电阻率大于1011Ω·cm，在这种环境下无法制作垂直布局的器件；通常只在外延层上外貌制作n型和p型电极（如图1所示）。在上外貌制作两个电极，造成了有效发光面积淘汰，同时增长了器件制造中的光刻和刻蚀工艺进程，结果使质料利用率低沉、成本增长。由于P型GaN掺杂困难，当前广泛接纳在p型GaN上制备金属透明电极的要领，使电流扩散，以到达匀称发光的目的。但是金属透明电极一样平常要汲取约30%~40%的光，同时GaN基质料的化学性能稳固、呆板强度较高，不容易对其举行刻蚀，因此在刻蚀进程中必要较好的配置，这将会增长生产成本。

    蓝宝石的硬度非常高，在天然质猜中其硬度仅次于金刚石，但是在led器件的制作进程中却必要对它举行减薄和切割（从400nm减到100nm左右）。添置完成减薄和切割工艺的配置又要增长一笔较大的投资。

    蓝宝石的导热性能不是很好（在100℃约为25W/（m·K））。因此在利用led器件时，会传导出大量的热量；特别是劈面积较大的大功率器件，导热性能是一个非常紧张的思量因素。为了降服以上困难，许多人试图将GaN光电器件直接生长在硅衬底上，从而改进导热和导电性能。

硅衬底

    现在有部门led芯片接纳硅衬底。硅衬底的芯片电极可接纳两种打仗要领，分别是L打仗（Laterial-contact ,水平打仗）和V打仗（Vertical-contact，垂直打仗），以下简称为L型电极和V型电极。议决这两种打仗要领，led芯片内部的电流可以是横向流动的，也可以是纵向流动的。由于电流可以纵向流动，因此增大了led的发光面积，从而提高了led的出光效率。因为硅是热的良导体，以是器件的导热性能可以明显改进，从而延伸了器件的寿命。

碳化硅衬底

    碳化硅衬底（美国的CREE公司专门接纳SiC质料作为衬底）的led芯片电极是L型电极，电流是纵向流动的。接纳这种衬底制作的器件的导电和导热性能都非常好，有利于做成面积较大的大功率器件。接纳碳化硅衬底的led芯片。

     碳化硅衬底的导热性能（碳化硅的导热系数为490W/(m·K)）要比蓝宝石衬底超过跨过10倍以上。蓝宝碑本身是热的不良导体，并且在制作器件时底部必要利用银胶固晶，这种银胶的传热性能也很差。利用碳化硅衬底的芯片电极为L型，两个电极散布在器件的外貌和底部，所孕育产生的热量可以议决电极直接导出；同时这种衬底不必要电流扩散层，因此光不会被电流扩散层的质料汲取，这样又提高了出光效率。但是相对付蓝宝石衬底而言，碳化硅制造成本较高，实现其商业化还必要低沉相应的成本。

三种衬底的性能比力

    前面的内容介绍的便是制作led芯片常用的三种衬底质料。这三种衬底质料的综合性能比力可参见表1。

表1  三种衬底质料的性能比力

    除了以上三种常用的衬底质料之外，另有GaAS、AlN、ZnO等质料也可作为衬底，通常根据计划的必要选择利用。