El material del substrat és la pedra angular del desenvolupament tecnològic de la indústria de la il·luminació de semiconductors. Els diferents materials de substrat, la necessitat de diferents tècniques de creixement epitaxial, la tecnologia de processament de xips i la tecnologia d'empaquetatge de dispositius, el material del substrat, determina el desenvolupament de la tecnologia d'il·luminació de semiconductors.
L'elecció del material del substrat depèn principalment dels següents nou aspectes:
Les bones característiques estructurals, el material epitaxial i l'estructura del cristall del substrat del mateix o similar, el grau de desacord constant de la gelosia és petita, bona cristal·litat, la densitat de defecte és petita
Bona característica d'interfície, és propícia per a la nucleació material epitaxial i una forta adhesió
L'estabilitat química és bona, en el creixement epitaxial de la temperatura i l'atmosfera no és fàcil de descompondre ni corrosió
Bon rendiment tèrmic, incloent bona conductivitat tèrmica i resistència tèrmica
Bona conductivitat, es pot estructurar i baixar
Un bon rendiment òptic, el teixit produït per la llum emesa pel substrat és petita
Bones propietats mecàniques, fàcil processament del dispositiu, inclòs l'aprimament, el polit i el tall
Preu baix
De grans dimensions, generalment es requereix un diàmetre de no menys de 2 polzades
L'elecció del substrat per complir els anteriors nou aspectes és molt difícil. Per tant, actualment només a través dels canvis de tecnologia de creixement epitaxial i la tecnologia de processament de dispositius per adaptar-se a diferents substrats en la investigació i desenvolupament i producció de dispositius semiconductors d'emissió de llum. Hi ha molts substrats per al nitruro de gal, però només hi ha dos substrats que es poden utilitzar per a la producció, és a dir, els substrats de zafiro Al2O3 i de carboni de silici SiC. La taula 2-4 compara qualitativament el rendiment de cinc substrats per al creixement del nitruro de gal·lis.
L'avaluació del material del substrat ha de tenir en compte els següents factors:
L'estructura del substrat i la combinació de pel·lícules epitaxials: el material epitaxial i l'estructura cristal·lina del material del substrat de la mateixa o similar, la constant de gelosia no coincideixen amb la cristalinitat petita, bona, la densitat de defectes és baixa;
El coeficient d'expansió tèrmica del substrat i la pel·lícula epitaxial: el coeficient d'expansió tèrmica del partit és molt important, la pel·lícula epitaxial i el material de substrat en la diferència de coeficient d'expansió tèrmica no només és possible per reduir la qualitat de la pel·lícula epitaxial, sinó també en el procés de treball del dispositiu, a causa de la calor causada per danys al dispositiu;
L'estabilitat química del substrat i la pel·lícula epitaxial: el material del substrat hauria de tenir una bona estabilitat química, en la temperatura de creixement epitaxial i l'atmosfera no és fàcil de descompondre ni corrosió, no es pot deure a la reacció química amb la pel·lícula epitaxial per reduir la qualitat de la pel·lícula epitaxial;
Preparació dels materials del grau de dificultat i el nivell de cost: tenint en compte les necessitats de desenvolupament industrial, els requisits de preparació del material substrat són senzills, el cost no ha de ser elevat. Normalment, la mida del substrat no és inferior a 2 polzades.
Actualment hi ha més materials de substrat per als LEDs basats en GaN, però actualment només hi ha dos substrats que es poden utilitzar per a la comercialització, és a dir, els substrats de safir i de carboni de silici. Altres com el substrat GaN, Si, ZnO encara estan en fase de desenvolupament, encara hi ha certa distància de la industrialització.
Nitruro de gal:
El substrat ideal per al creixement de GaN és el material GaN de cristall senzill, que pot millorar considerablement la qualitat del vidre de la pel·lícula epitaxial, reduir la densitat de dislocació, millorar la vida laboral del dispositiu, millorar l'eficiència lluminosa i millorar la densitat de corrent del treball del dispositiu. No obstant això, la preparació del vidre individual de GaN és molt difícil, fins ara no hi ha manera eficaç.
Òxid de zinc:
ZnO ha estat capaç de convertir-se en un substrat candidat per a GaN epitaxial, perquè els dos tenen una semblança molt sorprenent. Tant les estructures de cristall són iguals, el reconeixement de xarxes és molt reduït, l'ample de banda prohibit és proper (la banda amb un valor discontinu és petit, la barrera de contacte és petita). Tanmateix, la feble debilitat de ZnO com a substrat epitelial de GaN és fàcil de descompondre i corroir a la temperatura i l'atmosfera del creixement epitelial de GaN. Actualment, els materials semiconductors de ZnO no es poden utilitzar per fabricar dispositius optoelectrònics o dispositius electrònics d'alta temperatura, principalment la qualitat del material no arriba al nivell del dispositiu i els problemes de dopatge tipus P no han estat realment resolts, adequats per a ZnO L'equip de creixement del material semiconductor encara no s'ha desenvolupat correctament.
S apphire:
El substrat més comú per al creixement de GaN és Al2O3. Els seus avantatges són una bona estabilitat química, no absorbeixen la llum visible, la tecnologia de fabricació assequible és relativament madura. Poca conductivitat tèrmica Encara que el dispositiu no s'exposa en el petit treball actual no és prou obvi, però a la llum del dispositiu d'alt corrent sota el treball del problema és molt destacat.
Carbur de silici:
SiC com a material de substrat molt utilitzat en el safir, no hi ha un tercer substrat per a la producció comercial de GaN LED. El substrat SiC té una bona estabilitat química, una bona conductivitat elèctrica, una bona conductivitat tèrmica, no absorbeixen la llum visible, però la manca d'aspectes també és molt important, com el preu és massa alt, la qualitat del vidre és difícil d'aconseguir amb Al2O3 i Si bon funcionament del processament mecànic és deficient. A més, l'absorció de substrat SiC de 380 nm per sota de la llum UV no és adequada per al desenvolupament de LEDs UV inferiors a 380 nm. A causa de la conductivitat i la conductivitat tèrmica beneficioses del substrat SiC, es pot resoldre el problema de la dissipació de calor del tipus de potència GaN LED, pel que juga un paper important en la tecnologia d'il·luminació de semiconductors.
Comparat amb el safir, la combinació de xarxes de pel·lícules epitelials SiC i GaN es millora. A més, SiC té unes propietats luminescents blaves i un material de baixa resistència, pot fabricar elèctrodes, de manera que el dispositiu abans del packaging de la pel·lícula epitaxial estigui assajat per millorar el SiC com a competitivitat dels materials del substrat. Atès que l'estructura en capes de SiC és fàcilment escindida, es pot obtenir una superfície d'escletxa d'alta qualitat entre el substrat i la pel·lícula epitaxial, que simplifica enormement l'estructura del dispositiu; però al mateix temps, a causa de la seva estructura en capes, la pel·lícula epitaxial presenta una gran quantitat de passos defectuosos.
L'objectiu d'assolir l'eficiència lluminosa és esperar que el substrat GaN del GaN aconsegueixi un baix cost, però també a través del substrat de GaN per aconseguir una gran superfície eficient, una única llum d'alta potència per assolir, així com la simplificació de la tecnologia impulsada i la millora del rendiment . Una vegada que la il·luminació de semiconductors s'ha convertit en una realitat, el seu significat tant com Edison va inventar incandescent. Una vegada en el substrat i altres àrees tecnològiques clau per assolir un avenç, el seu procés d'industrialització es farà un progrés considerable.
http://www.luxsky-light.com
Productes d'alta qualitat: sistema d'il·luminació lineal LED, llum LED de gran pendent , llum lineal de sensor de moviment , aparells de llum lineal fluorescents
