節(jié)能新材料之半導(dǎo)體照明介紹-全文預(yù)覽
【正文】 的方法獲得激光腔面。MgAl2O4晶體與Si的晶格匹配性能好，其膨脹系數(shù)也與Si相近，因而外延Si膜的形變扭曲小，制作的大規(guī)模超高速集成電路速度比用藍(lán)寶石制作的速度要快。又由于6HSiC的層狀結(jié)構(gòu)易于解理，襯底與外延膜之間可以獲得高質(zhì)量的解理面，這將大大簡(jiǎn)化器件的結(jié)構(gòu)；但是同時(shí)由于其層狀結(jié)構(gòu)，在襯底的表面常有給外延膜引入大量的缺陷的臺(tái)階出現(xiàn)。雖然(0001)面藍(lán)寶石與InN晶格的失配率高達(dá)25%，但是由于其六方對(duì)稱，熔點(diǎn)為2050℃，最高工作溫度可達(dá)1900℃，具有良好的高溫穩(wěn)定性和機(jī)械力學(xué)性能，加之對(duì)其研究較多，生產(chǎn)技術(shù)較為成熟，而且價(jià)格便宜，現(xiàn)在仍然是應(yīng)用最為廣泛的襯底材料。(0001)面藍(lán)寶石是目前最常用的InN的外延襯底材料。 ?。?）InN和GaN 因?yàn)楫愘|(zhì)外延氮化物薄膜通常帶來(lái)大量的缺陷，缺陷損害了器件的性能。以藍(lán)光輻射為中心形成研究熱點(diǎn)的是纖鋅礦結(jié)構(gòu)的、氮化鋁、氮化銦，而且主要是氮化鎵、氮化鋁、氮化銦的固溶體。 （3）襯底與外延膜的化學(xué)穩(wěn)定性匹配襯底材料需要有相當(dāng)好的化學(xué)穩(wěn)定性，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。晶格匹配包含二個(gè)內(nèi)容： 世界各國(guó)現(xiàn)在又投入了大量的人力、財(cái)力和物力，并且以期望取得GaN基高功率器件的突破，居于此領(lǐng)域的制高點(diǎn)。 另外，就基礎(chǔ)研究和中長(zhǎng)期計(jì)劃考慮，科技發(fā)展越來(lái)越需要把不同體系的材料結(jié)合到一起，即稱之為異質(zhì)結(jié)材料。 到達(dá)目前為止（處于第一階段，特種照明時(shí)代），已紛紛將中、低功率藍(lán)色、綠色LED、白光LED、藍(lán)紫色LED等實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)，走向了商業(yè)市場(chǎng)。預(yù)計(jì)，2005年GaN基器件的市場(chǎng)規(guī)模將擴(kuò)大至US$30億，GaN基器件所用的Ａl2O3襯底的市場(chǎng)規(guī)模將擴(kuò)大至US$5億。 1994年，日本的Nicha公司在GaN/Ａl2O3上取得突破，1995年，GaN器件第一次實(shí)現(xiàn)商品化。自支撐同質(zhì)外延襯底的研制對(duì)發(fā)展自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氮化物半導(dǎo)體激光器、大功率高亮度半導(dǎo)體照明用LED，以及高功率微波器件等是很重要的。 GaN、AlN、InN及其合金等材，是作為新材料的GaN系材料。節(jié)能新材料之半導(dǎo)體照明介紹作者：日期：節(jié)能新材料之半導(dǎo)體照明氮化物襯底材料 氮化物襯底材料的研究與開(kāi)發(fā)增大字體復(fù)位寬帶隙的GaN基半導(dǎo)體在短波長(zhǎng)發(fā)光二極管、激光器和紫外探測(cè)器，以及高溫微電子器件方面顯示出廣闊的應(yīng)用前景；對(duì)環(huán)保，其還是很適合于環(huán)保的材料體系。“氮化物襯底材料與半導(dǎo)體照明的應(yīng)用前景”文稿介紹了氮化物襯底材料與半導(dǎo)體照明的應(yīng)用前景的部分內(nèi)容。InN的外延襯底材料就現(xiàn)在來(lái)講有廣泛應(yīng)用的。因此，寬帶隙的GaN基半導(dǎo)體在短波長(zhǎng)發(fā)光二極管、激光器和紫外探測(cè)器，以及高溫微電子器件方面顯示出廣闊的應(yīng)用前景；對(duì)環(huán)保，其還是很適合于環(huán)保的材料體系。GaN基LED及其所用的Ａl2O3襯底具有獨(dú)特的優(yōu)異物化性能，并且具有長(zhǎng)久耐用性。（3）第三階段第三階段（通用照明時(shí)代，2010年之后），包括以上二個(gè)階段的應(yīng)用，并且還全面進(jìn)入通用照明市場(chǎng)，占有30~50%的市場(chǎng)份額。因此，GaN材料及器件發(fā)展，需要尋找到與GaN匹配的襯底材料，進(jìn)一步提高外延膜的質(zhì)量。預(yù)計(jì)，在今后的10~20年中，大尺寸的、協(xié)變襯底的制備技術(shù)將獲得突破，并且廣泛應(yīng)用于大失配異質(zhì)結(jié)材料生長(zhǎng)及其相聯(lián)系的光電子器件制造。 一、評(píng)價(jià)襯底材料綜合考慮因素 評(píng)價(jià)襯底材料要綜合考慮以下的幾個(gè)因素： （1）襯底與外延膜的晶格匹配 襯底材料和外延膜晶格匹配很重要。 （2）襯底
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