節(jié)能新材料之半導(dǎo)體照明介紹(存儲(chǔ)版)
【正文】 低于藍(lán)寶石。因?yàn)镸gO晶體在MOCVD氣氛中不夠穩(wěn)定，所以對(duì)其使用少，特別是對(duì)于熔點(diǎn)和生長(zhǎng)溫度更高的InN薄膜。 ?。?）ZrB2 ZrB2是2001年日本科學(xué)家首次提出用于氮化物外延新型襯底。硅(Si) 在上表面制作兩個(gè)電極，造成了有效發(fā)光面積減少，同時(shí)增加了器件制造中的光刻和刻蝕工藝過(guò)程，結(jié)果使材料利用率降低、成本增加。為了克服以上困難，很多人試圖將GaN光電器件直接生長(zhǎng)在硅襯底上，從而改善導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能。采用碳化硅襯底的LED芯片如圖2所示。表1三種襯底材料的性能比較除了以上三種常用的襯底材料之外，還有GaAS、AlN、ZnO等材料也可作為襯底，通常根據(jù)設(shè)計(jì)的需要選擇使用。兩者晶體結(jié)構(gòu)相同、晶格識(shí)別度非常小，禁帶寬度接近（能帶不連續(xù)值小，接觸勢(shì)壘小）。由于SiC襯底有益的導(dǎo)電性能和導(dǎo)熱性能，可以較好地解決功率型GaNLED器件的散熱問(wèn)題，故在半導(dǎo)體照明技術(shù)領(lǐng)域占重要地位。 碳化硅： SiC作為襯底材料應(yīng)用的廣泛程度僅次于藍(lán)寶石，目前還沒(méi)有第三種襯底用于GaNLED的商業(yè)化生產(chǎn)。但是制備GaN體單晶非常困難，到目前為止還未有行之有效的辦法。 三種襯底的性能比較前面的內(nèi)容介紹的就是制作LED芯片常用的三種襯底材料。 碳化硅襯底碳化硅襯底（美國(guó)的CREE公司專(zhuān)門(mén)采用SiC材料作為襯底）的LED芯片電極是L型電極，電流是縱向流動(dòng)的。K））。藍(lán)寶石是一種絕緣體，常溫下的電阻率大于1011Ω 目前市面上一般有三種材料可作為襯底： 此外，Si技術(shù)在半導(dǎo)體工業(yè)中已相當(dāng)?shù)某墒臁６以谀壳耙埠苌侔袻iAlO2和LiGaO2用作InN的外延襯底材料。其之間的匹配方向?yàn)椋篒nN(001)//MgAl2O4(111)，InN[110]//MgAl2O4[100]，InN繞MgAl2O4(111)襯底的四方、六方形格子結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)30176。MgAl2O4晶體是高熔點(diǎn)(2130℃)、高硬度（莫氏8級(jí)）的晶體材料，屬面心立方晶系，空間群為Fd3m,。因?yàn)橐r底表面在薄膜生長(zhǎng)前的氮化中變?yōu)锳lON,InN繞α－Al2O3(0001)襯底的六面形格子結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)30176。用氮化鎵、氮化鋁、氮化銦這三種材料按不同組份和比例生成的固溶體。沿襯底表面法線(xiàn)方向上的匹配。已提出了多種協(xié)變襯底的制備技術(shù)，例如，自支撐襯底、鍵合和扭曲鍵合、重位晶格過(guò)渡層，以及SOI和VTE襯底技術(shù)等。 ?。?）第二階段第二階段（照明時(shí)代，2005~2010年），其中有：CD、DVD、HDVD光存儲(chǔ)；激光金色顯示；娛樂(lè)、條型碼、打印、圖像記錄；醫(yī)用激光；開(kāi)拓固定照明新領(lǐng)域，衍生出新的照明產(chǎn)業(yè)，為通用照明應(yīng)用打下基礎(chǔ)，等等。 氮化物襯底材料與半導(dǎo)體照明的應(yīng)用前景 GaN是直接帶隙的材料，其光躍遷幾率比間接帶隙的高一個(gè)數(shù)量級(jí)。世界各國(guó)現(xiàn)在又投入了大量的人力、財(cái)力和物力，以期望取得GaN基高功率器件的突破，并且居于此領(lǐng)域的制高點(diǎn)。對(duì)襯底材料進(jìn)行評(píng)價(jià)要就襯底材料綜合考慮其因素，尋找到更加合適的襯底是發(fā)展GaN基技術(shù)的重要目標(biāo)。1998年，GaN基發(fā)光二極管LED市場(chǎng)規(guī)模為US$，2000年，市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大至US$13億。高功率藍(lán)色發(fā)光二極管(LED)、激光二極管(LD)和全波段InNGaN等，將會(huì)引發(fā)新的、更加大的商機(jī)，例如，光存儲(chǔ)、光通訊等。 氮化物襯底材料的評(píng)價(jià)因素及研究與開(kāi)發(fā)GaN、AlN、InN及其合金等材料，是作為新材料的GaN系材料。 ?。?）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，而且其成本不宜很高。與GaN一樣，如果能在InN上進(jìn)行同質(zhì)外延生長(zhǎng)，可以大大減少缺陷，那么器件的性能就有巨大的飛躍。
語(yǔ)文相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1