LED衬底蓝宝石原料情报(精)

LED衬底蓝宝石原料情报(精)
LED衬底蓝宝石原料情报(精)

LED 衬底蓝宝石用高纯氧化铝工艺情报交流

氧化铝晶体导报工艺情报交流记者李博民高工2011-9-28

工艺方法不同产品造成高纯氧化铝产品质量不同:

国内河北、山东淄博、广州等是用铝粉和水水解法生产能氧化铝,有的加胆碱有的不加。一个统一的办法是金属铝为了和水充分反应,必须将金属铝做成铝粉从而增加反应速度。统一的办法是要把金属铝块、条,用金属刀具加工成金属粉。金属刀具虽然是合金的很硬,但还是有铁等金属杂质要磨掉,从而进入到水和铝粉中一起参与水解。得到比如氢氧化铝、氢氧华铁、氢氧化镍、氢氧化锆等,这些是氢氧化物是无机物没办法过滤除掉到。也没有办法膜分离精馏。所以这些产品的纯度最多做到99.99%,实际是99.9%多一点。这个中科院铝研究所测过,实际是99.97,虽然他们都宣称达到5个9,实际是不可能的。这个方法注定纯度有极限,有天花板。

水解法生产氧化铝技术实际上日本、美国、德国等20年前就掌握了,现在不用了,国外用醇铝法了,水解虽然成本低,就是因为金属铝直接水解生成氧化铝的方法,但是做不出高纯度的。

醇铝法工艺能得到高纯的氧化铝是由其多种提纯方法决定。醇铝法纯度比金属铝直接水解法、硫酸铝氨法、拜耳法高1-2个数量级。

首先醇铝法用5个9金属铝块反应,因为金属铝和异丙醇丁醇、乙醇反应快,不需要用刀具加工成铝粉末,这个就避免了用刀具加工带入铁的污染。

第二得到了金属乙醇铝异丙醇铝后他是金属有机化合物,可以在230-250度,精馏,可以去掉前馏分和底馏分杂质,收集主流段得到高纯的醇铝液体,、精馏醇铝气化经过冷凝得到液体。被蒸馏的物料其中即使有铁、镍、硅铜等杂质也不会气化,留在了釜底,这样就提纯了产品,这个是其他工艺没法做到的。

第三乙醇铝精馏后在在230度进行陶瓷膜(5个9氧化铝陶瓷膜提纯分离提纯,除去钾钠锌等杂质,进一步提纯。经过了两道提纯。

完成以上生产工艺后,醇铝再和高纯水水解,这个和其他一样。

然后采用陶瓷膜在150-160度继续分离,除去杂质

再进行水洗净化。

这个工艺要用到醇,高温,高压,成本高。为什么日本、美国仍然要采用这个方法?就是由于这个工艺生产出来的氧化铝产品纯度高,能确保达到长出优质LED衬底用蓝宝石的要求。日本住友、国内晶瑞新材料、美国、德国等5n氧化铝原料生产公司之所以采用这个方法的原因也是如此。

考虑了多种工艺,虽然其他工艺成本低,但是质量纯度没保障,所以世界上做高品质5n氧化铝厂家都选择选择了醇铝法

世界上5n氧化铝最大的企业日本住友就是这个方法。他们年产1000吨。价格450-550元每公斤。

长LED蓝宝石的5N 氧化铝,铁必须小于6pp,硅小于5pp,锆小于1pp ,铜小于

1ppm,钾、钠小于1ppm 否则不能用。

4个9的氧化铝虽然可以长出晶体,但是由于不是5n氧化铝,晶体晶棒质量就差一些。有的长出晶体就透明度不好,不很白,易有粉色、黄色,不纯。

有的即使长出较白的透明晶棒,但由于纯度不够,杂质较多,晶体存在晶格缺陷,位错不准,

造成外延加工时候镀砷化镓晶格位错不准,做出的芯片后LED不发光,或发光率低,造成下游客户没法用。进而后期进而退货影响到晶棒的销售和认可和产品质量

长久信誉。好的晶棒做出的片、做出芯片翻发光率高于于90% 。有的厂家只有30% ,醇铝法作出的晶棒所做的芯片发光率可达90%以上。所以并不是长出晶棒就可以了,还要看镀上砷化镓后,位错、晶格是否匹配,看反光率亮度指标才是最关键。才能为晶棒的长期销售做开个好头好基础。后期出现退货,影响到晶棒的销售、认

可度和产品质量长久信誉问题。好的晶棒做出的片、芯片发光率高于90%。有的厂家只有30%,醇铝法高纯氧化铝做出的晶棒、芯片发光率可达

多个研究机构、公司使用VK-L100KG, VK-100G高纯氧化铝都长出了优质大尺寸蓝宝石晶体。

长LED蓝宝石的高纯氧化铝要纯度高、长晶体过程中不能有泡、要白。长出的晶体位错、晶格要匹配,否则没用,只能做工业宝石。不发光。卖不出价格。

1kg真正的5n氧化铝高纯粉是长出好的晶体的不可缺的条件。1公斤粉体长出的1kg晶棒晶体可以卖1.5万-4万,可见收益是很高的,如果晶体不是真正的5n粉长出的晶体不好,根本不值钱,或者作为工业宝石、小宝石销售,工业宝石晶体也就卖400--1000元每kg。可见原材料好坏带来的收入差异之大。关键在于原料的选择和工艺。

长蓝宝石衬底要用5个9氧化铝原料。不能用4个9氧化铝块。用4个9烧的烧的晶体长不出优质的蓝宝石。因为无机杂质的是烧不掉的。

有的客户用4n粉或者3n氧化铝粉去用氢气氧气烧成晶体,虽然融化后就晶体密度大了,看上去透明了,但是杂质都是无机的铁、硅、钠、钾、铜、镍等是烧不掉的,杂质含量根本不会下降,说不定再烧的过程中气体、设备重新引入新的杂质进去了。纯的更低了。这个就是国内晶棒质量不好比国外合格率低很多的原因。

实际都是熔化用的料是不是晶体都没关系,最终都要融化,重要的5n氧化铝的纯度杂质含量是不是真达标。

LED蓝宝石衬底

LED蓝宝石衬底 蓝宝石详细介绍 蓝宝石的组成为氧化铝(Al2O3),是由三个氧原子和两个铝原子以共价键型式结合而成,其晶体结构为六方晶格结构.它常被应用的切面有A-Plane,C-Plane及R-Plane.由于蓝宝石的光学穿透带很宽,从近紫外光(190nm)到中红外线都具有很好的透光性.因此被大量用在光学元件、红外装置、高强度镭射镜片材料及光罩材料上,它具有高声速、耐高温、抗腐蚀、高硬度、高透光性、熔点高(2045℃)等特点,它是一种相当难加工的材料,因此常被用来作为光电元件的材料。目前超高亮度白/蓝光LED的品质取决于氮化镓磊晶(GaN)的材料品质,而氮化镓磊晶品质则与所使用的蓝宝石基板表面加工品质息息相关,蓝宝石(单晶Al2O3 )C 面与Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ族沉积薄膜之间的晶格常数失配率小,同时符合GaN 磊晶制程中耐高温的要求,使得蓝宝石晶片成为制作白/蓝/绿光LED的关键材料. 下图则分别为蓝宝石的切面图;晶体结构图上视图;晶体结构侧视图; Al2O3分之结构图;蓝宝石结晶面示意图 蓝宝石结晶面示意图 最常用来做GaN磊晶的是C面(0001)这个不具极性的面,所以GaN的极性将由制程决定 (a)图从C轴俯看(b) 图从C轴侧看

蓝宝石晶体的生长方法 蓝宝石晶体的生长方法常用的有两种: 1:柴氏拉晶法(Czochralski method),简称CZ法.先将原料加热至熔点后熔化形成熔汤,再利用一单晶晶种接触到熔汤表面,在晶种与熔汤的固液界面上因温度差而形成过冷。于是熔汤开始在晶种表面凝固并生长和晶种相同晶体结构的单晶。晶种同时以极缓慢的速度往上拉升,并伴随以一定的转速旋转,随着晶种的向上拉升,熔汤逐渐凝固于晶种的液固界面上,进而形成一轴对称的单晶晶锭. 2:凯氏长晶法(Kyropoulos method),简称KY法,大陆称之为泡生法.其原理与柴氏拉晶法(Czochralskimethod)类似,先将原料加热至熔点后熔化形成熔汤,再以单晶之晶种(SeedCrystal,又称籽晶棒)接触到熔汤表面,在晶种与熔汤的固液界面上开始生长和晶种相同晶体结构的单晶,晶种以极缓慢的速度往上拉升,但在晶种往上拉晶一段时间以形成晶颈,待熔汤与晶种界面的凝固速率稳定后,晶种便不再拉升,也没有作旋转,仅以控制冷却速率方式来使单晶从上方逐渐往下凝固,最后凝固成一整个单晶晶碇. 蓝宝石晶体的应用: 广大外延片厂家使用的蓝宝石基片分为三种: 1:C-Plane蓝宝石基板 这是广大厂家普遍使用的供GaN生长的蓝宝石基板面.这主要是因为蓝宝石晶体沿C 轴生长的工艺成熟、成本相对较低、物化性能稳定,在C面进行磊晶的技术成熟稳定. 2:R-Plane或M-Plane蓝宝石基板 主要用来生长非极性/半极性面GaN外延薄膜,以提高发光效率.通常在蓝宝石基板上制备的GaN外延膜是沿c轴生长的,而c轴是GaN的极性轴,导致GaN基器件有源层量子阱中出现很强的内建电场,发光效率会因此降低,发展非极性面GaN外延,克服这一物理现象,使发光效率提高。 3:图案化蓝宝石基板(Pattern Sapphire Substrate简称PSS) 以成长(Growth)或蚀刻(Etching)的方式,在蓝宝石基板上设计制作出纳米级特定规则的微结构图案藉以控制LED之输出光形式,并可同时减少生长在蓝宝石基板上GaN之间的差排缺陷,改善磊晶质量,并提升LED内部量子效率、增加光萃取效率。

国内生产蓝宝石衬底的有哪几家

国内生产蓝宝石衬底的有哪几家? 如题,最近对上上游的材料供应商感兴趣,请问国内有哪几家? 过去,晶粒厂多半向俄罗斯、日本、美国采购蓝宝石基板,不过包括越峰、鑫晶钻以及太阳能厂中美晶、合晶,都注意到这块市场。太阳能厂中美晶、合晶从去年起,也开始跨足蓝宝石基板切割、甚至长晶,都在显示出LED上下游产值已愈滚愈大。中美晶表示,中美晶之前是向其它业者买进晶棒,切割、研磨、抛光等制程后,才出货给晶粒厂切割成晶粒。但从今年3月起,中美晶打算直接自行长晶,2英寸晶棒仍然向日本、美国采购,但3英寸、4英寸晶棒将自行发展,原因在于“外购晶棒,切割后出售给晶粒厂”的模式获利有限。 西方的蓝宝石生产商停止向台湾的GaN LED生产商供应产品,他们宁愿在电子基材市场的交易中获取利润。市场分析机构Yole Développement在今年的产业报告中强调,“巨大的压力”迫使2英寸蓝宝石晶片的价格降至17美元,这样芯片制造商就能将每个裸片价格压到2-3美分。据该篇报告的作者Philippe Roussel表示,尽管美国Rubicon置身其中,现在台湾LED制造业仍是亚洲和俄国蓝宝石供应商的温床。 尽管全球的实验室中有其他多种技术在开发当中,2英寸蓝宝石晶片在LED制造业中仍然保持主导地位,而台湾是主要的市场。图片来源。其他的供应商则关注全球的其他市场,包括一般售价25美元的2英寸蓝宝石衬底,以及正要推出的4英寸衬底,售价在170-180美元之间。巨大的价格差异把全球领先的LED制造商(大部分在台湾之外)推至浪尖,酌情开始生产4英寸蓝宝石。据悉,Osram和Showa Denko已经开始将部分生产转至更大尺寸的衬底上了。但Roussel认为此举要谨慎。 Roussel在“Sapphire market 2008”报告中指出,去年面向LED产业的蓝宝石衬底产值超过1亿美元,年复合增长率是15%,蓝宝石衬底市场近期有些动荡,但销售额有望稳健成长。而针对RF应用的蓝宝石上硅(SoS)业务将于2011年超过1亿美元。由于Peregrine半导体公司力挽颓势,GaAs RF市场将不会立即受威胁。然而他也指出其中的症结:这个处境很尴尬,客户也不喜欢由一家公司掌控所有的专利。现在Peregrine公司正通过授权日本的Oki 来分散客户的风险,另外还将一些生产外包给代工厂。Peregrine的重组无疑给Rubicon的Q4收入有所影响。 结合LED和SoS两大市场,到2012年蓝宝石业务总计4亿美元。其中,亚洲的蓝宝石生产商所占市场份额67%,由俄国Monocrystal和法国Saint-Gobain为代表的欧洲厂商占了20%的总销售额,剩余的就是Rubicon执掌的北美市场。 俄国晶体专家、合成蓝宝石和其他先进电子材料市场的领军者Monocrystal公司表示,它的超大面积晶片将通过制造低本高效的LED芯片,从而加快步入固态照明领域。今年八月,该公司就已经开始为LED制造商批量生产这种8英寸的c面蓝宝石衬底。通过采用适合大面积蓝宝石生长的先进技术,Monocrystal能快速地提高新一代蓝宝石晶体的产量。已知在2005年该公司的大面积蓝宝石晶体的产量超过了65kg。 蓝宝石衬底制造商Rubicon宣布在上个月底获得一笔6英寸蓝宝石订单,目前只用于研究;但在18个月内,这家台湾LCD制造商进军LED制造业,期待在6英寸蓝宝石上获取更大突破,提高市场竞争力。Rubicon的CEO Raja Parvez说,“我们每隔四周到六周就要拜访客户,我们看到了这个领域内有更大的进步。我预测将会12-18个月内就能看到批量生产。”

疯狂投资下蓝宝石衬底市场发展及价格走势[1]

疯狂投资下蓝宝石衬底市场发展及价格走势 蓝宝石(Al2O3,英文名为Sapphire)为制成氮化镓(GaN)磊晶发光层的主要基板材质,GaN可用来制作超高亮度蓝光、绿光、蓝绿光、白光LED。蓝宝石基板过去大宗应用是导弹弹头及手表等,后来应用到led的基板。蓝光LED晶粒的长晶材料的蓝宝石基板是由蓝宝石晶棒切割而成。 “牵一发而动全身”,随着LED照明市场需求起飞,蓝宝石需求也日益水涨船高。据业内人士介绍,蓝宝石基板占LED成本高达两成,可算是LED供应链中成本最高的材料。 今年7月20日,韩国三星LED高调宣布将与住友化学至2015年为止向其共同设立的合资公司投入5000亿韩元(4.71亿美元)生产LED 关键零件,也就是LED用蓝宝石基板,掀起了业内蓝宝石基板业者扩张高潮。随着LED蓝宝石晶棒、基板产能陆续开出,关于蓝宝石基板降价的呼声一浪高过一浪。那么,蓝宝石基板产能是否会过剩,价格是 否会下降,蓝宝石生产商是否会面临毛利率下降的压力?未来蓝宝石基板市场走向如何? LED衬底种类及其特征 企业加码蓝宝石衬底

2011年蓝宝石晶棒及蓝宝石基板厂单月产能扩充计划图 上游晶棒厂加速产能扩张,改写全球格局时间:2011-07-27浏览2277次【字体:大中小】从上下游的关系来看,蓝宝石基板的上游为蓝宝石长晶(也为蓝宝石晶棒),此阶段难度颇高,过去多由美商Rubicon和俄商 Monocrystal所把控。自2009年LED背光电视渗透率上升三成,蓝宝石基板需求激增,但上游未及时扩产,导致供不应求,因此促使价格上升,带动其毛利率持续增长,据了解去年Rubicon的蓝宝石晶棒毛利率就占63%,今年预期可保有5成空间。考虑到蓝宝石衬底项目前景良好,今年韩国、台湾及大陆不少厂商投入此领域,使全球晶棒厂格局发生了变化。 全球第一大蓝宝石晶棒厂Rubicon,今年底预估产能将增加至100万毫米,俄罗斯的MOnocrystal预估将增加至80万毫米左右,而韩国的STC产能预估将倍增至90万毫米,将威胁Rubicon龙头宝座。 早在去年,云南蓝晶科技三期工程完工,预计其年产量达800万片,出口额超7000万美元,稳占中国蓝宝石晶棒厂老大位置,更冲刺到全球第三。而台湾越峰作为全球第四大蓝宝石晶棒厂,产能从去年初的十万毫米,扩充至年底的40-45万毫米。尚志半导体目前晶棒月产能约1.5万毫米,今年内则将扩产为10-15万毫米的水平。鑫晶钻则于去年产出80公斤蓝宝石晶体,并积极与兆丰银、土银、元大银、北富银、中信银及安泰银共同完成28亿元联贷案签约,为扩充产量准备充足资金,并与蓝宝石基板厂兆晶宣布合并,未来将同步扩充蓝宝石长晶以及基板的产能,合并后的新公司仍是以今年底月产能60万片(约当 2吋)为目标,冲刺全球前三大。 目前鑫晶钻在上游LED蓝宝石长晶月产能约7-10万/mm,且将在湖口兴建新厂,新厂将于Q3完成,Q4机台分批进驻,产能将陆续开出。

。蓝宝石(Al2O3),硅 (Si),碳化硅(SiC)LED衬底材料的选用比较)

?1、蓝宝石(Al2O3),硅(Si),碳化硅(SiC)LED衬底材料的选用 比较 ?通常,GaN基材料和器件的外延层主要生长在蓝宝石衬底上。 ?蓝宝石衬底有许多的优点: 首先,蓝宝石衬底的生产技术成熟、器件质量较好; 其次,蓝宝石的稳定性很好,能够运用在高温生长过程中; 最后,蓝宝石的机械强度高,易于处理和清洗。 因此,大多数工艺一般都以蓝宝石作为衬底。图1示例了使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[/url] 使用蓝宝石作为衬底也存在一些问题,例如晶格失配和热应力失配,这会在外延层中产生大量缺陷,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,在这种情况下无法制作垂直结构的器件;通常只在外延层上表面制作n型和p型电极(如图1所示)。在上表面制作两个电极,造成了有效发光面积减少,同时增加了器件制造中的光刻和刻蚀工艺过程,结果使材料利用率降低、成本增加。由于P型GaN掺杂困难,当前普遍采用在p型GaN上制备金属透明电极的

方法,使电流扩散,以达到均匀发光的目的。但是金属透明电极一般要吸收约30%~40%的光,同时GaN基材料的化学性能稳定、机械强度较高,不容易对其进行刻蚀,因此在刻蚀过程中需要较好的设备,这将会增加生产成本。 蓝宝石的硬度非常高,在自然材料中其硬度仅次于金刚石,但是在LED器件的制作过程中却需要对它进行减薄和切割(从400nm减到100nm左右)。添置完成减薄和切割工艺的设备又要增加一笔较大的投资。 蓝宝石的导热性能不是很好(在100℃约为25W/(m·K))。因此在使用LED器件时,会传导出大量的热量;特别是对面积较大的大功率器件,导热性能是一个非常重要的考虑因素。为了克服以上困难,很多人试图将GaN光电器件直接生长在硅衬底上,从而改善导热和导电性能。 硅衬底 目前有部分LED芯片采用硅衬底。硅衬底的芯片电极可采用两种接触方式,分别是L接触(Laterial-contact ,水平接触)和V接触(Vertical-contact,垂直接触),以下简称为L型电极和V型电极。通过这两种接触方式,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,所以器件的导热性能可以明显改善,从而延长了器件的寿命。 碳化硅衬底 碳化硅衬底(美国的CREE公司专门采用SiC材料作为衬底)的LED芯片电极是L型电极,电流是纵向流动的。采用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。采用碳化硅衬底的LED芯片如图2所示。 图2 采用蓝宝石衬底与碳化硅衬底的LED芯片[/url]

LED与蓝宝石衬底

LED与蓝宝石衬底 LED(Light-Emitting Diode,缩写LED)是发光二极管的简称。发光二极管的发光效率是白炽灯的10倍,其寿命可达10以上,具有节能和体积小的特点,产品主要用于液晶电视机、汽车、照明、交通信号、景观及显示牌。 2009年下半年开始,LED市场出现大飞跃,作为高成长性的新兴产业,预计到2015年,LED产业规模将突破5000亿元,其中普通照明行业1600亿元,大尺寸液晶电视背光行业1200亿元,汽车照明行业200亿元、普通照明行业1600亿元,景观、显示等行业1000亿元。 LED产业链条大致可以分为三个部分,分别是上游基片生长、外延片制造,中游的芯片封装和下游的应用产品。在整个产业链中,最核心的部分在基片生长和外延片制造环节,二者技术含量比较高,占全行业近70%的产值和利润。 LED的核心部分是外延片。蓝绿光LED是在蓝宝石基片上生长GaN(氮化镓)形成PN结,见图1。 图1 LED外延片结构

(2)几种LED衬底: 当前用于GaN基LED的衬底材料比较多,但是能用于商品化的衬底目前只有两种,即蓝宝石和碳化硅衬底。 蓝宝石(Al2O3) 通常,GaN基材料和器件的外延层主要生长在蓝宝石衬底上。蓝宝石衬底有许多的优点:首先,蓝宝石(Al2O3)衬底的生产技术成熟、价格适中,化学稳定性好、不吸收可见光、器件质量较好;其次,蓝宝石的稳定性很好,能够运用在高温生长过程中;最后,蓝宝石的机械强度高,易于处理和清洗。因此,大多数工艺一般都以蓝宝石作为衬底。但蓝宝石导热性差的缺点,在大功率器件中显得突出。 碳化硅衬底 除了Al2O3衬底外,目前用于氮化镓生长衬底就是SiC,它在市场上的占有率位居第2,目前还未有第三种衬底用于氮化镓LED的商业化生产。采用SiC材料作为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。但不足方面也很突出,如价格太高、晶体质量难以达到Al2O3和Si那么好、机械加工性能比较差。相对于蓝宝石衬底而言,碳化硅制造成本较高。 硅衬底 在硅衬底上制备发光二极管是LED领域梦寐以求的事情,但目前在Si 衬底上很难得到无龟裂及器件级质量的GaN材料。硅衬底对光的吸收严重,LED节能灯出光效率低。

蓝宝石衬底

蓝宝石衬底 展开 对于制作LED芯片来说,衬底材料的选用是首要考虑的问题。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。目前市面上一般有三种材料可作为衬底: 〃蓝宝石(Al2O3)、硅(Si)、碳化硅(Sic) 蓝宝石衬底 通常,GaN基材料和器件的外延层主要生长在蓝宝石衬底上。蓝宝石衬底有许多的优点:首先,蓝宝石衬底的生产技术成熟、器件质量较好;其次,蓝宝石的稳定性很好,能够运用在高温生长过程中;最后,蓝宝石的机械强度高,易于处理和清洗。因此,大多数工艺一般都以蓝宝石作为衬底。 使用蓝宝石作为衬底也存在一些问题,例如晶格失配和热应力失配,这会在外延层中产生大量缺陷,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,在这种情况下无法制作垂直结构的器件;通常只在外延层上表面制作n型和p型电极(如图1所示)。在上表面制作两个电极,造成了有效发光面积减少,同时增加了器件制造中的光刻和刻蚀工艺过程,结果使材料利用率降低、成本增加。由于P型GaN掺杂困难,当前普遍采用在p型GaN上制备金属透明电极的方法,使电流扩散,以达到均匀发光的目的。但是金属透明电极一般要吸收约30%~40%的光,同时GaN基材料的化学性能稳定、机械强度较高,不容易对其进行刻蚀,因此在刻蚀过程中需要较好的设备,这将会增加生产成本。 蓝宝石的硬度非常高,在自然材料中其硬度仅次于金刚石,但是在LED器件的制作过程中却需要对它进行减薄和切割(从400μm减到100μm左右)。添置完成减薄和切割工艺的设备又要增加一笔较大的投资。 蓝宝石的导热性能不是很好(在100℃约为25W/(m〃K))。因此在使用LED器件时,会传导出大量的热量;特别是对面积较大的大功率器件,导热性能是一个非常重要的考虑因素。为了克服以上困难,很多人试图将GaN光电器件直接生长在硅衬底上,从而改善导热和导电性能。 硅衬底 目前有部分LED芯片采用硅衬底。硅衬底的芯片电极可采用两种接触方式,分别是L接触(Laterial-contact ,水平接触)和 V接触(Vertical-contact,垂直接触),以下简称为L型电极和V型电极。通过这两种接触方式,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

图案化蓝宝石衬底的制备方法及关键技术分析

Material Sciences 材料科学, 2020, 10(1), 63-74 Published Online January 2020 in Hans. https://www.360docs.net/doc/054779125.html,/journal/ms https://https://www.360docs.net/doc/054779125.html,/10.12677/ms.2020.101009 Study of the Preparation Methods and Key Techniques of Patterned Sapphire Substrate Zhiyuan Lai1, Kaihong Qiu2, Xiang Hou2, Jiangtao Zhang1, Zhongwei Hu1* 1Institute of Manufacturing Engineering, Huaqiao University, Xiamen Fujian 2Fujian Zoomking Technology Co., Ltd., Longyan Fujian Received: Dec. 31st, 2019; accepted: Jan. 13th, 2020; published: Jan. 20th, 2020 Abstract The patterned sapphire substrate (PSS) is a new technology developed in recent years to improve the luminous rate of LED. This paper mainly introduces the principle of patterned sapphire sub-strate to improve the light-emitting rate of GaN-based LED, the effect of surface microstructure (geometry and size) on the luminous efficiency of LED, and focuses on the key technologies in the preparation of patterned sapphire substrates, including the preparation of mask and graphic transfer technology, as well as two main methods of substrate preparation are: dry etching and wet corrosion, and the advantages and disadvantages of the two preparation methods are com-pared. Finally, it is pointed out that the nano-patterned sapphire substrate is the key development direction of the future. Keywords Patterned Sapphire Substrate, Gallium Nitride (GaN), Mask, Etching 图案化蓝宝石衬底的制备方法及关键技术 分析 赖志远1,仇凯弘2,侯想2,张江涛1,胡中伟1 * 1华侨大学制造工程研究院,福建厦门 2福建中晶科技有限公司,福建龙岩 收稿日期:2019年12月31日;录用日期:2020年1月13日;发布日期:2020年1月20日 *通讯作者。

蓝宝石晶体生长技术回顾

蓝宝石晶体生长技术回顾 (2011-07-12 15:21:18) 转载 分类:蓝宝石晶体 标签: 蓝宝石 晶体生长 技术 历史 杂文 杂谈 引言 不少群众提出意见,博主说了这多不行的,能不能告诉广大投身蓝宝石长晶事业的什么设备行?说实话,这真的是为难我了!怎么讲?举个例子吧,Ky技术设备在Mono手里还真的是Ky,但到了你手里可能就是YY了。 可能你觉得受打击了,可是没有办法啊,事实如此啊,实话听 起来往往比较刺耳!本博主前面发表的《从缺陷的角度谈谈蓝宝石生长方向的选择》博文,迄今为止只有寥寥无几群众真正看出精髓所在..................................不服气群众可以留言谈谈自己了解了什么? 古人云“博古通今”、“温故知新”,我觉得很有道理,技术之道也是如此。如果没有对以往技术的熟练掌握、熟知精髓所在,没有

对以往技术的总结提炼,你就不可能对一个新技术真正的掌握。任何新技术新设备到你手里,充其量你只是一个熟练操作工而已。 还觉得不信的话,我就在这篇博文里用大家认为最古老的火焰法宝石生长的经验理论总结来给大家进行目前流行的衬底级蓝宝石晶体生长进行理论指导。 蓝宝石晶体生长技术简介

焰熔法(flame fusion technique)&维尔纳叶法(Verneuil technique) 1885年由弗雷米(E. Fremy)、弗尔(E. Feil)和乌泽(Wyse)一起,利用氢氧火焰熔化天然的红宝石粉末与重铬酸钾而制成了当时轰动一时的“日内瓦红宝石”。后来于1902年弗雷米的助手法国的化学家维尔纳叶(Verneuil)改进并发展这一技术使之能进行商业化生产。因此,这种方法又被称为维尔纳叶法。 弗雷米(E. Fremy)、弗尔(E. Feil)和乌泽(Wyse)这几个哥们实际上就是做假珠宝的,一群有创新精神的专业人士。 博主对两类造假者比较佩服,一类是以人造珠宝以假乱真的,一类是造假文物的。首先、他们具有很高的专业素养;其次、他们也无关民生大计;还有利于社会财富的再分配。 至于火焰法简单的描述我就不啰嗦了,我讲讲一些你所不知道的火焰法长宝石的一些前人总结;这些总结和经验对今天的任何一种新方法长蓝宝石单晶都是有借鉴意义的。 100多年来火焰法工作者在气泡、微散射,晶体应力和晶体生长方向的关系,晶体生长方向与缺陷、成品率之间的关系做了大量的数据总结,可以讲在各个宝石生长方法中研究数据是最完备的。在这篇博文里我只讲讲个人认为对其他方法有借鉴意义的一些总结。

在图形化蓝宝石衬底上生长氮化镓薄膜的方法

说明书 在图形化蓝宝石衬底上生长氮化镓薄膜的方法 技术领域 本发明涉及氮化镓(GaN)基Ⅲ族氮化物的异质外延生长方法,特别涉及一种在图形化蓝宝石衬底(PSS,Patterned Sapphire Substrate)上生长高质量GaN薄膜的方法。 背景技术 GaN基Ⅲ族氮化物是宽禁带直接带隙半导体材料,因其优异的电学性能和物理、化学稳定性,是制造发光二极管(LED,Light Emitting Diode)、短波长激光器、高功率晶体管、紫外光探测器等的理想材料。尽管GaN基LED早已实现产业化,但目前LED器件的发光效率仍然较低,有待进一步提高。 蓝宝石(Al2O3)是异质外延GaN薄膜最为通用的一种衬底材料,但由于蓝宝石与GaN外延层的晶格常数和热膨胀系数的失配,会引发界面处大量位错和缺陷的产生,缺陷密度高达108—1010/cm3,造成载流子泄露和非辐射复合中心增加,从而降低器件的内量子效率;另一方面由于GaN材料(折射率为2.5)和空气(折射率为1)的折射率差异较大,有源区产生的光子有70%在GaN层上下两个界面处发生多次全反射,降低了器件的光提取效率。图形化衬底技术通过在衬底表面制作细微结构图形,图形的存在有利于GaN外延层中的应力弛豫,且能抑制外延材料生长过程中向上延升的位错,从而提高器件的内量子效率;而且图形化衬底能使原本在临界角范围外的光线通过图形的反射重新进入到临界角内出射,因此提高了光提取效率。 对本领域技术人员而言,基于蓝宝石衬底的低温生长缓冲层和高温生长GaN外延层的“两步法”工艺是一项成熟技术。但是与非图形衬底相比,图形化衬底表面均匀分布的图形将使GaN初期的生长模式发生较大变化,如直接采用普通蓝宝石衬底上的GaN生长工艺,可能会导致GaN薄膜出现表面粗糙、晶体质量差的现象,所以基于图形化衬底的GaN生长工艺参数也需要作相应的改变。其工艺应保证如下要求:a、表面平整;b、晶体质量良好。 发明内容 本发明的目的在于提供一种在图形化蓝宝石衬底上生长高质量GaN薄膜的方法,该方法通过在生长初期采用低Ⅴ/Ⅲ比(氨气与镓源摩尔流量比)生长来改变生长模式,以获得表面平整及晶体质量良好的GaN薄膜。 本发明采用金属有机物化学气相沉积(MOCVD,Metalorganic Chemical Vapor Deposition)技术。在MOCVD外延生长GaN材料过程中,在位监控是

彩色宝石之蓝宝石简介

彩色宝石之蓝宝石简介 蓝宝石属于刚玉石物,是除了钻石以外地球上最硬的天然矿物,基本化学成分是氧化铝。蓝宝石属于高档宝石,是五大宝石之一,位于钻石、红宝石之后排第三,被看作诚实和德高望重的象征。它和红宝石有“姊妹宝石”之称。它的硬度是9,仅次于金刚石,因而坚硬无比。 蓝色的蓝宝石(sapphire)是因为含有微量的钛元素和铁元素。事实上,除了红色的刚玉宝石,其他所有色调的刚玉在商业上都被称作蓝宝石。所以,蓝宝石并不是仅指蓝色的刚玉宝石,它除了拥有完整的蓝色系列之外,还有着如同烟花落日般的黄色、粉红色、橙橘色及紫色等等,这些彩色系的蓝宝石被称为彩色蓝宝石。 蓝宝石优质者的产地大部分集中在亚洲、印度和巴基斯坦边境上的克什米尔和缅甸出产的蓝宝石,被公认为最美丽和最有价值的。克什米尔蓝宝石的矿区位于喜马拉雅山脉的西北端,海拔5000多米,位于雪线以上,开采条件非常艰苦,且产量一直很少,以至于许多年轻的珠宝商都没有见过这种珍贵的宝石,更不用说普通的消费者了。克什米尔蓝宝石的颜色呈矢车菊蓝宝石,也就是微带紫的靛蓝色,所以又被称作矢车菊蓝宝石。典型的矢车菊蓝宝石,除了拥有纯净且浓艳的蓝色调外,内部必须有非常细微的丝状内涵物,使得宝石带有丝绒般的光泽。该种蓝宝石即便是处于人工光源下,颜色也不会变,能拥有此种特性才是真正的矢车菊蓝宝石。 英国王室有过“不爱江山,更爱美人”的经典爱情。1936年12月,即位不足一年的英国国王爱德华八世为了和离异两次的美国平民女子辛普夫人结婚,毅然宣布退位。爱德华八世的弟弟乔治六世继位后,授予他温莎公爵的头衔。温莎公爵曾为夫人订做了一枚“猎豹”胸针,而“猎豹”蹲踞的“岩石”就是一枚重152.35克拉磨圆切割的克什米尔蓝宝石。 另外,我国山东昌乐县亦有蓝宝石出产,虽颗粒大,净度高,但颜色优美者较少,色调普通有些偏深。昌乐县的蓝宝石储量为中国之最,也是目前上已探明储量最大的蓝宝石矿区之一。在昌乐县1000多平方公里的地域内,分布着100多座古火山,蓝宝石是远古1800万年前火山喷发后留给这里人们的宝贵财富。昌乐蓝宝石在地下50—60公里的地幔中生成,它是在高温下由氧和铝缓慢结合

蓝宝石衬底上增透膜

1.增透膜 蓝宝石衬底上增透膜 氧化硅(SiO2)膜具有熔点高、抗磨耐腐蚀、保护能力强、对光的散射吸收小等优良性能,使得SiO2非常适合用作提高蓝宝石高温强度及增透保护薄膜。 利用射频磁控反应溅射法制备出所设计的增透膜系。结果表明,蓝宝石衬底上镀单层及多层增透膜系后红外透过率明显提高;当蓝宝石衬底双面镀SiO2膜后,在 3~5um波段范围内,平均透过率达到96.43%,比未镀膜时的平均透过率87.01%提高了9.42%,满足了设计使用要求。 2.高反膜 制备出高性能的 193nm激光高反膜具有重要的应用价值。 在对不同材料组合高反膜性能分析比较的基础上,对应用于高反膜膜材料组合进

行了优化选择,以NdF3/AlF3为材料对,设计制备了193nm高反膜。193nm氟化物高反膜的反射率达到96%。 3.太阳能选择性吸收膜 太阳能选择性吸收膜要求在可见光及近红外波段反射率尽可能低(吸收比尽可能高),在红外波段反射率尽可能高(发射率尽可能低)。 AlCN太阳能选择性吸收薄膜的结构如图所示。它由玻璃基片上相继沉积的五层膜构成:最下面是一层非反应溅射沉积的足够厚的(200nm左右)铝金属膜。其上是反应溅射制备的成份渐变的四层AlCN薄膜,按从底层到表层的顺序,Al的含量逐渐减少,而N、C的含量逐渐增多,直到表层的介质膜。按此顺序,我们将这四层膜依次称为AlCN-1,AlCN-2,AlCN-3,AlCN-4。

4.光无源器件薄膜 光无源器件包括光纤连接器、光衰减器、光耦合器、光波分复用器、光隔离器、光开关、光调制器等,它是光纤通信设备的重要组成部分,由于其工作原理遵循光线理论和电磁波理论,故薄膜器件部分的结构设计和工作原理与薄膜技术息息相关。 例如,大容量光纤通信要求光纤连接器插入损耗在0.1~0.5dB之间,平均值为 0.3dB,随着新技术、新工艺的应用可望降低到0.1dB,大大提高回波损耗。如果采用镀膜工艺在光纤连接器球面上镀增透膜,如SiO2、Ta2O5、MgF2、ZnO2、Al2O3、CeO2等使回波损耗提高到70dB以上。同时在插针的端面采用光集成工艺,镀上半透膜、减反膜和偏振膜,可以组成不同功能的多用插头。此外,波分复用器(WDM)在宽带高速光通信系统、接入网、全光网络等领域中有着广泛的应用前景。其中干涉膜型波分复用器采用的是由多层介质膜镀制成的截止滤波片或带通滤波片,如1310/1550nm的波分复用器用的是长波通和带通滤波膜,采用的膜料大多是SiO2和TiO2。当多层介质膜为超窄带滤波膜时,即可构成密集型波分复用器(DWDM),复用间隔可小至1nm。这种滤波片是在多腔微离子体条件下制备的高稳定带通滤波片,其波长随温度变化小于0.004nm/℃。 5.软X射线多层膜 制备软X射线多层膜最常用的有三种方法:电子束蒸发、离子束溅射以及磁控溅射。用DC和RF磁控溅射法制备出了波长小于10nm波段的Mo/B4C软X射线多层膜反射镜。掠入射X射线衍射仪的测量结果表明,磁控溅射法有很高的控制精度,制备出的 Mo/B4C软X射线多层膜周期结构非常好,表(界)面粗糙度非常小,约为0.4nm。

蓝宝石晶体材料应用及市场需求分析

蓝宝石晶体材料应用及市场需求分析 蓝宝石晶体材料是蓝宝石单晶体的原材料,是生产LED衬底、蓝宝石视窗等产业的上游产业,因此可分析其下游产业趋势来确定其市场需求。 据预计,未来LED蓝宝石衬底市场需求量年增速超过30%,蓝宝石视窗则受益于新机型屏幕升级和智能穿戴设备的潜在高速增长,全球性的蓝宝石经济即将到来。 LED市场对蓝宝石晶体材料的需求分析 图1 蓝宝石材料的应用及趋势 1)LED衬底 LED是一种节能环保、寿命长和多用途的光源,其能量转换效率大大高于白炽灯和节能灯。衬底材料是半导体照明产业技术发展的基石,不同的衬底材料,需要不同的外延生长技术、芯片加工技术和器件封装技术,衬底材料决定了半导体照明技术的发展路线。 衬底材料的选择取决于很多条件,目前只能通过外延生长技术的变更和器件加工工艺的调整来适应不同衬底上的半导体发光器件的

研发和生产。目前能用于生产的衬底只有三种,即蓝宝石Al2O3衬底和碳化硅SiC衬底以及Si衬底等。蓝宝石的性价比不断提升将成为LED上游衬底材料的最优选择。 由图1所示,LED衬底可应用于照明、信息、笔记本电脑等诸多领域,市场整体保持快速增长,尤其是LED照明市场应用扩张明显,而蓝宝石晶体材料是LED上游衬底材料的最优选择,受其影响,也将迎来高速增长。 蓝宝石由于性能优良是最为理想的衬底材料,并且被广泛应用于光电元件中。蓝宝石的应用领域主要涉及衬底材料,军事、武器方面的应用及消费性电子智能终端等。衬底依旧是蓝宝石的重要应用领域,以LED衬底材料为主。目前来看,蓝宝石衬底材料应用为蓝宝石的最主要应用,按照法国Yole统计,蓝宝石衬底材料应用占比约75%,非衬底材料应用占比约25%。其中衬底材料中主要是半导体照明(LED)衬底材料及SOS相关产品使用,其中LED衬底材料占比约95%以上,可见LED衬底目前是蓝宝石市场的主要驱动力,现在主要应用在LED照明市场。 2、LED照明市场分析 LED应用于照明,是继日光灯、节能灯后的第三次革命。LED 的发光效率,是白炽灯的8倍,是荧光灯的2倍多。LED的光谱中没有紫外线和红外线成分,所以不会发热,不产生有害辐射。而且LED的光通量半衰期大于5万小时,可以正常使用20年,器件寿命一般都在10万小时以上,是荧光灯寿命的10倍,是白炽灯的100倍,LED这种节能、长寿的特性,使其取代其他灯具成为主流照明产品是必然趋势。另一方面,LED在大尺寸光源、景观照明、汽车车灯、低温照明等应用市场将得到进一步发展,逐步成为推动LED市场发

蓝宝石衬底制作工艺流程简要说明

蓝宝石衬底制作工艺流程简要说明 长晶: 利用长晶炉生长尺寸大且高品质的单晶蓝宝石晶体 定向: 确保蓝宝石晶体在掏棒机台上的正确位置,便于掏棒加工 掏棒: 以特定方式从蓝宝石晶体中掏取出蓝宝石晶棒 滚磨: 用外圆磨床进行晶棒的外圆磨削,得到精确的外圆尺寸精度 品检: 确保晶棒品质以及以及掏取后的晶棒尺寸与方位是否合客户规格 定向:在切片机上准确定位蓝宝石晶棒的位置,以便于精准切片加工 切片:将蓝宝石晶棒切成薄薄的芯片 研磨:去除切片时造成的芯片切割损伤层及改善芯片的平坦度 倒角:将芯片边缘修整成圆弧状,改善薄片边缘的机械强度,避免应力集中造成缺陷 抛光:改善芯片粗糙度,使其表面达到外延片磊晶级的精度 清洗:清除芯片表面的污染物(如:微尘颗粒,金属,有机玷污物等) 品检:以高精密检测仪器检验芯片品质(平坦度,表面微尘颗粒等),以合乎客户要求 柱状与孔状图形衬底对MOVPE生长GaN体材料及LED器件的影响 江洋罗毅汪莱李洪涛席光义赵维韩彦军 【摘要】:在柱状图形蓝宝石衬底(PSS-p)和孔状图形蓝宝石衬底(PSS-h)上外延了GaN体材料和LED结构并进行了详细对比和分析.X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)测试结果表明,PSS-h上体材料的晶体质量和表面形貌都优于PSS-p上体材料的特性,通过断面扫面电子显微镜(SEM)照片看出PSS-h上GaN的侧向生长是导致这种差异的原因.另外,基于PSS-p和PSS-h上外延的LED材料制作而成的器件结果表明,其20mA下光功率水平相比普通蓝宝石衬底(CSS)分别提高了46%和33%.通过变温光荧光谱(PL)分析发现,样品的内量子效率十分接近.因此,可以推断PSS-h上侧向外延中存留的空气隙则会影响光提取效率的提高. 【作者单位】:清华大学电子工程系集成光电子学国家重点实验室; 【关键词】:蓝宝石图形衬底氮化镓发光二极管侧向生长光提取效率内量子效率原子力显微镜体材料蓝宝石衬底晶体质量 【基金】:国家自然科学基金(批准号:60536020,60723002)国家重点基础研究发展计划“973”(批准号:2006CB302801,2006CB302804,2006CB302806,2006CB921106)国家高技术研究发展计划“863”(批准号:2006AA03A105)北京市科委重大计划(批准号:D0404003040321)资助的课题~~ 1·引言利用GaN基大功率LED作为一种新型高效的固体光源,具有能耗小、高功率、寿命长、体积小、环保等显著优点,将成为人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的第三代照明工具,被公认为21世纪最具发展前景的高技术领域之一[1,2].目前使用最广泛的外延GaN材料的衬底是成本较低的蓝

蓝宝石衬底行业分析报告

蓝宝石衬底行业分析报告

目录 一、蓝宝石行业概述 (4) 1、产业链划分清晰,各环节分工明确 (4) 2、技术和成本双因素造就市场高集中度 (4) 3、晶棒生长技术壁垒高 (5) (1)提拉法 (6) (2)泡生法(又称KY法) (6) 二、需求:传统应用蓄势待发,新兴应用将引爆市场 (8) 1、蓝宝石衬底受益于LED照明市场的开启 (8) (1)蓝宝石材料是LED上游衬底的最优的选择 (8) (2)LED照明市场即将爆发 (9) 2、LED背光源:渗透率逐渐见顶,蓝宝石衬底需求维持稳定 (13) (1)LCD TV:低阶直下式产品快速提高渗透,蓝宝石衬底需求平稳增长 (14) (2)LCD Monitor:伴随终端出货量减少,蓝宝石衬底需求稍有下降 (16) (3)智能手机:2013年首超功能机,背光和补光灯双向带动蓝宝石衬底需求 .. 18 3、新兴应用:iPhone引领行业带来大规模潜在市场 (19) 4、全球蓝宝石需求预测数据汇总 (21) 三、供给:市场趋于理性,集中度提高 (22) 1、2013年前七大长晶厂商市占率将达85% (22) 2、成本考验造就大者恒大的竞争格局 (23) 3、全球蓝宝石衬底产能供给测算 (25) 四、全球蓝宝石衬底供需状况改善,行业底部已过 (25) 1、LED照明和智能手机摄像头与HOME键保护盖拉动需求高增长 (25) 2、蓝宝石衬底价格探底回升也印证了供需状况开始好转的判断 (26) 五、iPhone未来可能采用蓝宝石做屏幕保护盖,将进一步引起行业供需急剧反转 (27)

1、蓝宝石应用于手机或者智能手表屏幕有优势 (28) 2、蓝宝石手机屏幕或引起对蓝宝石的需求急剧地增加 (28) 六、投资策略:关注垂直一体化+掌握核心技术的企业 (28) 1、东晶电子 (30) 2、水晶光电 (30) 3、晶胜机电 (31) 4、三安光电 (32)

蓝宝石插件中文介绍

1.Sapphire Adjusts S_ClampChroma(色度和亮度的钳位调整) S_DuoTone(双色调渐变的色彩替换) S_Gamma(RGB反差系数调整,不错) S_Hotspots(可控高亮区域的调整,不错) S_HueSatBright(一个HSL色彩空间调色器) S_Monochrome(灰度化,不错) S_Threshold(针对各色彩通道的对比度强化) S_Tint(双色调的着色器) 2.Sapphire Blur+Sharpen S_Blur(多种方式的模糊,不错) S_BlurChannels(多种方式的通道模糊) S_BlurChroma(少见的色度模糊,不错) S_BlurMoCurves(带有变形效果的运动模糊) S_BlurMotion(区域运动模糊效果,不错) S_DefocusPrism(带有色散的虚焦模糊) S_EdgeBlur(边缘模糊,用于字幕的效果不错) S_GrainRemove(降噪,速度较快) S_RackDefocus(可调项较多的虚焦模糊) S_RackDfComp(双层的虚焦模糊合成) S_Sharpen(简单的锐化) S_SoftFocus(柔焦效果) S_ZDepthCueBlur(模拟变焦模糊,不错) 3.Sapphire Composite S_EdgeFlash(加光的层叠加效果) S_Layer(多种混合方式的层叠加效果) S_MathOps(多种数学运算方式的层混合效果) S_MatteOps(通道边缘噪声处理,多用于抠像) S_MatteOpsComp(处理通道噪声并进行层叠加) S_ZComp(Z方向的层叠加效果) 4.Sapphire Distort S_Distort(自定义镜头变形效果,不错) S_DistortBlur(带有模糊的自定义镜头变形效果) S_DistortChroma(带有色散的自定义镜头变形效果) S_DistortRGB(带RGB通道分离的自定义镜头变形效果,好) S_Shake(镜头震动效果) S_WarpBubble(噪波变形效果) S_WarpBubble2(双重的噪波变形效果) S_WarpChroma(连续的色相扭曲,可以模仿某些空间观测的色散效果,好)S_WarpDrops(自定义的水波纹效果,不错) S_WarpFishEye(鱼眼镜头效果)

蓝宝石晶体是第三代半导体材料GaN外延层生长最好的衬底材料之一

蓝宝石晶体是第三代半导体材料GaN外延层生长最好的衬底材料之一,其单晶制备工艺成熟。 GaN为蓝光LED制作基材。 一、GaN外延层的衬底材料 1、SiC 与GaN晶格失配度小,只有3.4%,但其热膨胀系数与GaN差别较大,易导致GaN外延层断裂, 并制造成本高,为蓝宝石的10倍。 2、Si 成本低,与GaN晶格失配度大,达到17%,生长GaN比较难,与蓝宝石比较发光效率太低。 3、蓝宝石 晶体结构相同(六方对称的纤锌矿晶体结构),与GaN晶格失配度大,达到13%,易导致GaN 外延层高位错密度(108—109/cm2)。为此,在蓝宝石衬底上AlN或低温GaN外延层或SiO2层等,先进方法可使GaN外延层位错密度达到106/cm2水平。 二、蓝宝石、GaN的品质对光致发光的影响 蓝宝石单晶生长技术复杂,获得低杂质、低位错、低缺陷的单晶比较困难。蓝宝石单晶质量对GaN外延层的质量有直接的影响,其杂质和缺陷会影响GaN外延层质量,从而影响器件质量(发 光效率、漏电极、寿命等)。 蓝宝石单晶的位错密度一般为104/cm2数量级,它对GaN外延层位错密度(108—109/cm2)影 响不大。 三、蓝宝石衬底制作 主要包括粘片、粗磨、倒角、抛光、清洗等,将2英寸蓝宝石衬底由350—450μm(4英寸600μm 左右)减到小于100μm(4英寸要厚一些) 四、蓝宝石基板 市场上2英寸蓝宝石基板的主要技术参数: 高纯度—— 99.99%以上(4—5N) 晶向——主要是C面,C轴(0001)±0.3° 翘曲度——20μm 厚度——330μm—430μm±25μm 表面粗糙度—— Ra<0.3nm 背面粗糙度——Ra<1μm(不是很严格) yq_chu666 at 2010-7-06 08:53:02 这是美国公司的要求吧? 如何降低翘曲、弯曲呀? ljw.jump at 2010-7-06 16:41:37 国内做蓝宝石的厂家我知道有个不错的,在安徽吧 qw905 at 2010-7-06 18:26:50 还是哈工大与俄罗斯合作的泡生法-钻孔取棒最成功! qw905 at 2010-7-06 18:29:06 一篇蓝宝石研发总结 藍寶石單晶生長技術研發Sapphire Crystal Instruction.pdf (2010-07-06 18:29:06, Size: 1.67 MB, Downloads: 28) HP-led at 2010-7-20 12:00:50 在云南,不过他去年不咋地,今年慢慢恢复生产

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