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方面:
_0c$SK AYLCdCoK. [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。
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!o5 [2]界面特性好,有利于外延材料成核且黏附性強;
VN[i;4o:| [3]化學(xué)穩(wěn)定性好,在外延生長的溫度和氣氛中不容易分解和腐蝕;
f8X/kz [4]熱學(xué)性能好,包括導(dǎo)熱性好和熱失配度;
M~ ^ {S[o [5]導(dǎo)電性好,能制成上下結(jié)構(gòu);
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光學(xué)性能好,制作的器件所發(fā)出的光被襯底吸收;
|0A:0'uA! [7]機(jī)械性能好,器件容易加工,包括減薄、拋光和切割等;
r")zR, [8]價格低廉;
sxBRg= [9]大尺寸,一般要求直徑不小于2英吋。
0-{l4;o 8G0DuMI5 襯底的選擇要同時滿足以上九個方面是非常困難的。所以,目前只能通過外延生長技術(shù)的變更和器件加工工藝的調(diào)整來適應(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對五種用于氮化鎵生長的襯底材料性能的優(yōu)劣進(jìn)行了定性比較。
DZ9qIc}Y g0~3;y 表2-4:用于氮化鎵生長的襯底材料性能優(yōu)劣比較
:1JICxAU c(y~,hN&p X/!37 HxmCKW! 1)氮化鎵襯底
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