Materijal podloge je kamen temeljac razvoja tehnologije razvoja poluprovodničke osvetljenja. Različiti materijali supstrata, potreba za različitim tehnologijama rasta epitaksije, tehnologijom obrade čipova i tehnologijom pakovanja uređaja, materijal supstrata određuje razvoj tehnologije poluprovodničkog osvetljenja.
Izbor supstratnog materijala zavisi uglavnom od sledećih devet aspekata:
Dobra strukturna svojstva, epitaksijalni materijal i kristalna struktura podloge istog ili sličnog stepena konstantnog neusaglašenosti mreže su male, dobra kristalnost, gustina defekta je mala
Dobre osobine interfejsa pogodne su za nukleaciju epitaksijalnog materijala i jaku adheziju
Hemijska stabilnost je dobra, u epitaksijalnom rastu temperature i atmosfere nije lako srušiti i korozirati
Dobre termičke performanse, uključujući dobru toplotnu provodljivost i toplotnu otpornost
Dobra provodljivost, može biti sastavljena i struktura
Dobre optičke performanse, tkanina proizvedena od strane svjetlosti koja emituje podloga je mala
Dobra mehanička svojstva, jednostavna obrada uređaja, uključujući pročenje, poliranje i sečenje
Niska cijena
Velike veličine, generalno zahtijeva prečnik ne manje od 2 inča
Izbor supstrata koji odgovara gore navedenim aspektima je veoma težak. Stoga, trenutno samo putem epitaksijalnih promena tehnologije tehnologije i tehnologije obrade uređaja prilagođavaju se različitim podlogama na istraživanju i razvoju i proizvodnji uređaja za emitovanje poluprovodničkih svjetlosti. Postoji mnogo podloga za galijum-nitrid, ali postoje samo dve podloge koje se mogu koristiti za proizvodnju, naime, safirne Al2O3 i SiC podloge od silicijum karbida. Tabela 2-4 kvalitativno upoređuje performanse pet substrata za rast gallium nitrida.
Evaluacija materijala podloge mora uzeti u obzir sljedeće faktore:
Struktura podloge i epitaksijalnog filma se uklapaju: epitaksijalni materijal i kristalna struktura materijala istog ili sličnog konstantnog neusklađenosti malih, dobrih kristalina, gustina defekta je niska;
Koeficijent termičkog proširenja supstrata i epitaksijalnog filma: koeficijent toplotnog proširenja meča je veoma važan, epitaksijalni film i materijal supstrata u razini koeficijenta termičkog proširenja nije moguće samo smanjiti kvalitet epitaksijalnog filma, već i u procesu rada uređaja, zbog uzrokovane toplote oštećenja uređaja;
Hemijska stabilnost supstrata i epitaksijalnog filma: materijal supstrata treba da ima dobru hemijsku stabilnost, u epitaksijalnoj temperaturi rasta i atmosfera nije lako razbiti i korozija, ne može zbog hemijske reakcije sa epitaksijalnim filmom da se smanji kvalitet epitaksijalnog filma;
Pripremanje materijala stepena teškoća i nivoa troškova: uzimajući u obzir potrebe industrijskog razvoja, zahtevi za pripremom materijala za podloge jednostavni, trošak ne bi trebao biti visok. Veličina podloge nije obično niža od 2 inča.
Trenutno postoji više supstratnih materijala za LED diode zasnovane na GaN-u, ali trenutno postoje samo dva supstrata koja se mogu koristiti za komercijalizaciju, odnosno podloge saphirea i silicijum karbida. Drugi, kao što je GaN, Si, ZnO supstrat je i dalje u fazi razvoja, još uvijek postoji određena udaljenost od industrijalizacije.
Galijum-nitrid:
Idealni podloga za rast GaNa je GaN monokristalni materijal koji može značajno poboljšati kvalitet kristala epitaksijalnog filma, smanjiti gustinu dislokacije, poboljšati radni vijek uređaja, poboljšati svjetlosnu efikasnost i poboljšati radnu struju uređaja. Međutim, priprema GaN monokristala je veoma teška, pa do sada nema efektivnog načina.
Cink oksid:
ZnO je bio u stanju da postane GaN epitaksijalni kandidatni supstrat, jer su ova dva veoma upečatljiva sličnost. Obe kristalne strukture su iste, prepoznavanje rešetke je veoma malo, širina zabranjene trake je bliska (opseg sa diskontinuiranom vrednošću je mali, kontaktna barijera je mala). Međutim, fatalna slabost ZnO kao GaN epitaksijalnog supstrata se lako raspada i korodira na temperaturi i atmosferi GaN epitaksijalnog rasta. Trenutno, ZnO poluprovodnički materijali se ne mogu koristiti za proizvodnju optoelektronskih uređaja ili visokotemperaturnih elektronskih uređaja, uglavnom kvalitet materijala ne dostigne nivo uređaja, a P-tipovi doping-problemi nisu stvarno rešeni, pogodni za ZnO oprema za rast poluprovodničkih materijala još nije uspješno razvijena.
Sapphire:
Najčešći supstrat za rast GaNa je Al2O3. Njegove prednosti su dobra hemijska stabilnost, ne apsorbuju vidljivo svetlo, pristupačna, tehnologija proizvodnje je relativno zrela. Slaba toplotna provodljivost Iako uređaj nije izložen u malom strujnom radu, nije dovoljno očigledno, ali u snazi visokonaponskog uređaja u radu problema je vrlo izražen.
Silicijum karbid:
SiC kao supstratni materijal koji se široko koristi u sapfiru, nema trećeg podloga za komercijalnu proizvodnju GaN LED. SiC podloga ima dobru hemijsku stabilnost, dobru električnu provodljivost, dobru toplotnu provodljivost, ne apsorbuje vidljivo svjetlo, ali i nedostatak aspekata je vrlo izražen, kao što je cijena previsoka, kvalitet kristala je teško postići Al2O3 i Si tako Dobra, mehanička obrada performansi je loša, Pored toga, SiC supstrata apsorpcija 380 nm ispod UV svetlosti, nije pogodna za razvoj UV LED-a ispod 380 nm. Zbog korisne provodljivosti i toplotne provodljivosti podloge SiC, može riješiti problem dispanzije toplote tipa GaN LED uređaja, tako da igra važnu ulogu u tehnologiji poluprovodničkog osvetljenja.
U poređenju sa Sapphire-om, poboljšava se usklađivanje epitaksijalnog filma sa SiC i GaN. Pored toga, SiC ima plave luminescentne osobine, a materijal sa niskom otpornošću, može napraviti elektrode, tako da je uređaj pre pakovanja epitaksijalnog filma u potpunosti testiran kako bi poboljšao SiC kao konkurentnost materijala supstrata. S obzirom na to da se slojna struktura SiC lako odvaja, može se dobiti kvalitetna cepna površina između podloge i epitaksijalnog filma, što znatno pojednostavljuje strukturu uređaja; ali istovremeno, zbog svoje slojevite strukture, Epitaksijalni film uvodi veliki broj neispravnih koraka.
Cilj postizanja svetlosne efikasnosti je nadati se GaN GaN podloge, kako bi postigli niske troškove, ali i preko GaN podloge da bi doveli do efikasne, velike površine, jedne sijalice velike snage za postizanje, kao i pojednostavljene tehnologije i prinos poboljšava. Jednom kada je poluprovodno osvetljenje postalo stvarnost, njegov značaj kao i Edison je izmislio žare. Jednom u podlozi i drugim ključnim tehnološkim oblastima radi postizanja prodora, proces industrijalizacije će biti ubrzan.
Vrući proizvodi: IP65 tanak LED ulicno svjetlo , LED dimenziono linearno svjetlo , 60cm linearna lampa , IP65 tro-dokazno svjetlo
