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LED顯示屏核心器件-LED芯片用藍寶石襯底的優(yōu)劣

發(fā)布時間:2017-02-16 11:40:15  
摘要: 對于LED顯示屏而言,LED芯片是最為核心的部件,LED芯片的優(yōu)劣直接影響到LED大屏幕的品質(zhì),所以LED芯片的制作非常重要。制作LED芯片,襯底材料的選用是首要考慮的問題。

  對于LED顯示屏而言,LED芯片是最為核心的部件,LED芯片的優(yōu)劣直接影響到LED大屏幕的品質(zhì),所以LED芯片的制作非常重要。制作LED芯片,襯底材料的選用是首要考慮的問題。應該采用哪種合適的襯底,需要根據(jù)設備和LED器件的要求進行選擇。市面上一般有三種材料可作為襯底:
  ·藍寶石(Al2O3)、硅(Si)、碳化硅(Sic)
  通常,GaN基材料和器件的外延層主要生長在藍寶石襯底上。藍寶石襯底有許多的優(yōu)點:首先,藍寶石襯底的生產(chǎn)技術成熟、器件質(zhì)量較好;其次,藍寶石的穩(wěn)定性很好,能夠運用在高溫生長過程中;最后,藍寶石的機械強度高,易于處理和清洗。因此,大多數(shù)工藝一般都以藍寶石作為襯底。
  使用藍寶石作為襯底也存在一些問題,例如晶格失配和熱應力失配,這會在外延層中產(chǎn)生大量缺陷,同時給后續(xù)的器件加工工藝造成困難。藍寶石是一種絕緣體,常溫下的電阻率大于1011Ω·cm,在這種情況下無法制作垂直結(jié)構(gòu)的器件;通常只在外延層上表面制作n型和p型電極。在上表面制作兩個電極,造成了有效發(fā)光面積減少,同時增加了器件制造中的光刻和刻蝕工藝過程,結(jié)果使材料利用率降低、成本增加。由于P型GaN摻雜困難,當前普遍采用在p型GaN上制備金屬透明電極的方法,使電流擴散,以達到均勻發(fā)光的目的。但是金屬透明電極一般要吸收約30%~40%的光,同時GaN基材料的化學性能穩(wěn)定、機械強度較高,不容易對其進行刻蝕,因此在刻蝕過程中需要較好的設備,這將會增加生產(chǎn)成本。
  藍寶石的硬度非常高,在自然材料中其硬度僅次于金剛石,但是在LED器件的制作過程中卻需要對它進行減薄和切割(從400μm減到100μm左右)。添置完成減薄和切割工藝的設備又要增加一筆較大的投資。
  藍寶石的導熱性能不是很好(在100℃約為25W/(m·K))。因此在使用LED器件時,會傳導出大量的熱量;特別是對面積較大的大功率器件,導熱性能是一個非常重要的考慮因素。為了克服以上困難,很多人試圖將GaN光電器件直接生長在硅襯底上,從而改善導熱和導電性能。
  深圳市德建光電科技有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)室內(nèi)全彩LED顯示屏、戶外全彩LED顯示屏、LED彩幕等產(chǎn)品的高新技術企業(yè)。德建選擇LED芯片供應商非常嚴謹,以充分保證LED大屏幕的品質(zhì)。

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