LED用藍寶石基板(襯底)詳細介紹
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以成長(cháng)(Growth)或蝕刻(Etching)的方式,在藍寶石基板上設計制作出納米級特定規則的微結構圖案藉以控制LED之輸出光形式，并可同時(shí)減少生長(cháng)在藍寶石基板上GaN之間的差排缺陷，改善磊晶質(zhì)量，并提升LED內部量子效率、增加光萃取效率。
通常，C面藍寶石襯底上生長(cháng)的GaN薄膜是沿著(zhù)其極性軸即ｃ軸方向生長(cháng)的，薄膜具有自發(fā)極化和壓電極化效應，導致薄膜內部(有源層量子阱)產(chǎn)生強大的內建電場(chǎng)，(Quantum Confine Stark Effect, QCSE;史坦克效應)大大地降低了GaN薄膜的發(fā)光效率. 在一些非C面藍寶石襯底(如R面或M 面)和其他一些特殊襯底(如鋁酸鋰;LiAlO2 )上生長(cháng)的GaN薄膜是非極性和半極性的,上述由極化場(chǎng)引起的在發(fā)光器件中產(chǎn)生的負面效應將得到部分甚至完全的改善.傳統三五族氮化物半導體均成長(cháng)在c-plane 藍寶石基板上，若把這類(lèi)化合物成長(cháng)于R-plane 或M-Plane上，可使產(chǎn)生的內建電場(chǎng)平行于磊晶層，以增加電子電洞對復合的機率。因此，以氮化物磊晶薄膜為主的LED結構成長(cháng)R-plane 或M-Plane藍寶石基板上，相比于傳統的C面藍寶石磊晶,將可有效解決LED內部量子效率效率低落之問(wèn)題，并增加元件的發(fā)光強度。最新消息據稱(chēng)非極性L(fǎng)ED能使白光的發(fā)光效率提高兩倍.
由于無(wú)極性GaN具有比傳統c軸GaNＮ更具有潛力來(lái)制作高效率元件,而許多國際大廠(chǎng)與研究單位都加大了對此類(lèi)磊晶技術(shù)的研究與生產(chǎn).因此對于R-plane 或M-Plane 藍寶石基板的需求與要求也是相應地增加。
下圖為半極性和無(wú)極性面的簡(jiǎn)單示意圖
通常，C面藍寶石襯底上生長(cháng)的GaN薄膜是沿著(zhù)其極性軸即ｃ軸方向生長(cháng)的，薄膜具有自發(fā)極化和壓電極化效應，導致薄膜內部(有源層量子阱)產(chǎn)生強大的內建電場(chǎng)，(Quantum Confine Stark Effect, QCSE;史坦克效應)大大地降低了GaN薄膜的發(fā)光效率. 在一些非C面藍寶石襯底(如R面或M 面)和其他一些特殊襯底(如鋁酸鋰;LiAlO2 )上生長(cháng)的GaN薄膜是非極性和半極性的,上述由極化場(chǎng)引起的在發(fā)光器件中產(chǎn)生的負面效應將得到部分甚至完全的改善.傳統三五族氮化物半導體均成長(cháng)在c-plane 藍寶石基板上，若把這類(lèi)化合物成長(cháng)于R-plane 或M-Plane上，可使產(chǎn)生的內建電場(chǎng)平行于磊晶層，以增加電子電洞對復合的機率。因此，以氮化物磊晶薄膜為主的LED結構成長(cháng)R-plane 或M-Plane藍寶石基板上，相比于傳統的C面藍寶石磊晶,將可有效解決LED內部量子效率效率低落之問(wèn)題，并增加元件的發(fā)光強度。最新消息據稱(chēng)非極性L(fǎng)ED能使白光的發(fā)光效率提高兩倍.
由于無(wú)極性GaN具有比傳統c軸GaNＮ更具有潛力來(lái)制作高效率元件,而許多國際大廠(chǎng)與研究單位都加大了對此類(lèi)磊晶技術(shù)的研究與生產(chǎn).因此對于R-plane 或M-Plane 藍寶石基板的需求與要求也是相應地增加。
下圖為半極性和無(wú)極性面的簡(jiǎn)單示意圖
無(wú)極性面是指極性面法線(xiàn)方向上的面，而半極性面則是介于極性面和無(wú)極性面之間的面
5 藍寶石基板的主要技術(shù)參數
外延片廠(chǎng)家因為技術(shù)及工藝的不同,對藍寶石基板的要求也不同,比如厚度,晶向等。
下面列出幾個(gè)廠(chǎng)家生產(chǎn)的藍寶石基板的一些基礎技術(shù)參數(以成熟的C面2英寸藍寶石基板為例子).更多的則是外延片廠(chǎng)家根據自身的技術(shù)特點(diǎn)以及所生產(chǎn)的外延片質(zhì)量要求來(lái)向藍寶石基板廠(chǎng)家定制合乎自身使用要求的藍寶石基板，即客戶(hù)定制化。分別為:
A:臺灣桃園兆晶科技股份有限公司
B:臺灣新竹中美矽晶制品制品股份有限公司
C:美國 Crystal systems 公司
D:俄羅斯 Cradley Crystals公司
A:臺灣兆晶科技股份有限公司C面2英寸藍寶石基板技術(shù)參數
B:臺灣新竹中美矽晶制品制品股份有限公司
C:美國 Crystal systems 公司
D:俄羅斯 Cradley Crystals公司
A:臺灣兆晶科技股份有限公司C面2英寸藍寶石基板技術(shù)參數
B:臺灣中美矽晶制品制品股份有限公司C面2英寸藍寶石基板技術(shù)參數
C:美國 Crystal systems 公司C面2英寸藍寶石基板技術(shù)參數
D:俄羅斯 Cradley Crystals公司C面2英寸藍寶石基板技術(shù)參數
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