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2008-04-15 13:38 |
LED外延片質(zhì)量辨別方法
LED外延片--襯底材料 p\w<~ pN[
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襯底材料是半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的基石。不同的襯底材料，需要不同的外延生長(zhǎng)技術(shù)、芯片加工技術(shù)和器件封裝技術(shù)，襯底材料決定了半導(dǎo)體照明技術(shù)的發(fā)展路線。襯底材料的選擇主要取決于以下九個(gè)方面： $d?W1D<A
• [1]結(jié)構(gòu)特性好，外延材料與襯底的晶體結(jié)構(gòu)相同或相近、晶格常數(shù)失配度小、結(jié)晶性能好、缺陷密度��； R/hI XO
• [2]界面特性好，有利于外延材料成核且黏附性強(qiáng)； 32YbBGDN!f
• [3]化學(xué)穩(wěn)定性好，在外延生長(zhǎng)的溫度和氣氛中不容易分解和腐蝕； 8>v_th
• [4]熱學(xué)性能好，包括導(dǎo)熱性好和熱失配度��； w>%@Ug["
• [5]導(dǎo)電性好，能制成上下結(jié)構(gòu)； nq M7Is
• [6]光學(xué)性能好，制作的器件所發(fā)出的光被襯底吸收�。� SGAzeymw
• [7]機(jī)械性能好，器件容易加工，包括減薄、拋光和切割等； *LEy# N
• [8]價(jià)格低廉； 4@ PA+(kvS
• [9]大尺寸，一般要求直徑不小于2英吋。 1F@j?)(
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襯底的選擇要同時(shí)滿足以上九個(gè)方面是非常困難的。所以，目前只能通過(guò)外延生長(zhǎng)技術(shù)的變更和器件加工工藝的調(diào)整來(lái)適應(yīng)不同襯底上的半導(dǎo)體發(fā)光器件的研發(fā)和生產(chǎn)。用于氮化鎵研究的襯底材料比較多，但是能用于生產(chǎn)的襯底目前只有二種，即藍(lán)寶石Al2O3和碳化硅SiC襯底。表2-4對(duì)五種用于氮化鎵生長(zhǎng)的襯底材料性能的優(yōu)劣進(jìn)行了定性比較。 3Z
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評(píng)價(jià)襯底材料必須綜合考慮下列因素： 3kn-tM
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1．襯底與外延膜的結(jié)構(gòu)匹配：外延材料與襯底材料的晶體結(jié)構(gòu)相同或相近、晶格常數(shù)失配小、結(jié)晶性能好、缺陷密度低； q)k:pQ
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2．襯底與外延膜的熱膨脹系數(shù)匹配：熱膨脹系數(shù)的匹配非常重要，外延膜與襯底材料在熱膨脹系數(shù)上相差過(guò)大不僅可能使外延膜質(zhì)量下降，還會(huì)在器件工作過(guò)程中，由于發(fā)熱而造成器件的損壞； IO \4dU)
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3．襯底與外延膜的化學(xué)穩(wěn)定性匹配：襯底材料要有好的化學(xué)穩(wěn)定性，在外延生長(zhǎng)的溫度和氣氛中不易分解和腐蝕，不能因?yàn)榕c外延膜的化學(xué)反應(yīng)使外延膜質(zhì)量下降； 1$ >+rW{a
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4．材料制備的難易程度及成本的高低：考慮到產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的需要，襯底材料的制備要求簡(jiǎn)潔，成本不宜很高。襯底尺寸一般不小于2英寸。 b[74 $W{
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