led用藍(lán)寶石襯底介紹-文庫(kù)吧資料
2025-05-07 02:10本頁(yè)面
【正文】 ng)的方式 ,在藍(lán)寶石基板上設(shè)計(jì)制作出納米級(jí)特定規(guī)則的微結(jié)構(gòu)圖案藉以控制 LED之輸出光形式，并可同時(shí)減少生長(zhǎng)在藍(lán)寶石基板上 GaN之間的差排缺陷，改善磊晶質(zhì)量，并提升 LED內(nèi)部量子效率、增加光萃取效率。于是熔湯開(kāi)始在晶種表面凝固并生長(zhǎng)和晶種相同晶體結(jié)構(gòu)的單晶。 Al2O3分之結(jié)構(gòu)圖 。晶體結(jié)構(gòu)圖上視圖 。 LED藍(lán)寶石基板介紹 1:藍(lán)寶石詳細(xì)介紹 藍(lán)寶石的組成為氧化鋁 (Al2O3)，是由三個(gè)氧原子和兩個(gè)鋁原子以共價(jià)鍵型式結(jié)合而成 ,其晶體結(jié)構(gòu)為六方晶格結(jié)構(gòu) .它常被應(yīng)用的切面有 APlane,CPlane及 ,從近紫外光(190nm)到中紅外線(xiàn)都具有很好的透光性 .因此被大量用在光學(xué)元件、紅外裝置、高強(qiáng)度鐳射鏡片材料及光罩材料上，它具有高聲速、耐高溫、抗腐蝕、高硬度、高透光性、熔點(diǎn)高（ 2045℃ ）等特點(diǎn)，它是一種相當(dāng)難加工的材料，因此常被用來(lái)作為光電元件的材料。目前超高亮度白 /藍(lán)光 LED的品質(zhì)取決于氮化鎵磊晶 (GaN)的材料品質(zhì)，而氮化鎵磊晶品質(zhì)則與所使用的藍(lán)寶石基板表面加工品質(zhì)息息相關(guān)，藍(lán)寶石 (單晶 Al2O3 )C面與 Ⅲ Ⅴ 和 Ⅱ Ⅵ 族沉積薄膜之間的晶格常數(shù)失配率小，同時(shí)符合 GaN 磊晶制程中耐高溫的要求，使得藍(lán)寶石晶片成為制作白 /藍(lán) /綠光 LED的關(guān)鍵材料 . 下圖則分別為藍(lán)寶石的切面圖 。晶體結(jié)構(gòu)側(cè)視圖 。藍(lán)寶石結(jié)晶面示意圖 藍(lán)寶石切面圖圖 晶體結(jié)構(gòu)圖上視圖 晶體結(jié)構(gòu)側(cè)視圖 Al2O3分之結(jié)構(gòu)圖 藍(lán)寶石結(jié)晶面示意圖 最常用來(lái)做 GaN磊晶的是 C面 (0001)這個(gè)不具極性的面 ,所以 GaN的極性將由制程決定 (a)圖從 C軸俯看 (b)圖從 C軸側(cè)看 藍(lán)寶石 (Al2O3)特性表 分子式 Al2O3 密度 /立方厘米 晶體結(jié)構(gòu) 六方晶格 晶格常數(shù) a= , c= 莫氏硬度 9 (僅次于鉆石 :10) 熔點(diǎn) 2045℃ 沸點(diǎn) 3000℃ 熱膨脹系數(shù) 10 6 /K 比熱 熱導(dǎo)率 ( 100℃) 折射率 no = ne = dn/dt 13x10 6 /K(633nm) 透光特性 T≈80% ( ～ 5μ m) 介電常數(shù) (∥c), (⊥c) 2 藍(lán)寶石晶體的生長(zhǎng)方法 藍(lán)寶石晶體的生長(zhǎng)方法常用的有兩種 : 1:柴氏拉晶法 (Czochralski method),簡(jiǎn)稱(chēng) CZ法 .先將原料加熱至熔點(diǎn)后熔化形成熔湯，再利用一單晶晶種接觸到熔湯表面，在晶種與熔湯的固液界面上因溫度差而形成過(guò)冷。晶種同時(shí)以極緩慢的速度往上拉升，并伴隨以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，隨著晶種的向上拉升，熔湯逐漸凝固于晶種的液固界面上，進(jìn)而形成一軸對(duì)稱(chēng)的單晶晶錠 . 2:凱氏長(zhǎng)晶法 (Kyropoulos method),簡(jiǎn)稱(chēng) KY法 ,大陸稱(chēng)之為泡生法 .其原理與柴氏拉晶法 (Czochralskimethod)類(lèi)似，先將原料加熱至熔點(diǎn)后熔化形成熔湯，再以單晶之晶種 (SeedCrystal，又稱(chēng)籽晶棒 )接觸到熔湯表面，
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