LED外延片之衬底材料比较
摘要: LEDinside发表知识库新文章[LED外延片之衬底材料比较 ]
4、Si衬底
在硅衬底上制备发光二极体是本领域中梦寐以求的一件事情,因为一旦技术获得突破,外延片生长成本和器件加工成本将大幅度下降。Si片作为GaN材料的衬底有许多优点,如晶体品质高,尺寸大,成本低,易加工,良好的导电性、导热性和热稳定性等。然而,由于GaN外延层与Si衬底之间存在巨大的晶格失配和热失配,以及在GaN的生长过程中容易形成非晶氮化硅,所以在Si 衬底上很难得到无龟裂及器件级品质的GaN材料。另外,由于硅衬底对光的吸收严重,LED出光效率低。
5、ZnO衬底
之所以ZnO作为GaN外延片的候选衬底,是因为他们两者具有非常惊人的相似之处。两者晶体结构相同、晶格失配度非常小,禁带宽度接近(能带不连续值小,接触势垒小)。但是,ZnO作为GaN外延衬底的致命的弱点是在GaN外延生长的温度和气氛中容易分解和被腐蚀。目前,ZnO半导体材料尚不能用来制造光电子器件或高温电子器件,主要是材料品质达不到器件水准和P型掺杂问题没有真正解决,适合ZnO基半导体材料生长的设备尚未研制成功。今后研发的重点是寻找合适的生长方法。但是,ZnO本身是一种有潜力的发光材料。 ZnO的禁带宽度为3.37 eV,属直接带隙,和GaN、SiC、金刚石等宽禁带半导体材料相比,它在380 nm附近紫光波段发展潜力最大,是高效紫光发光器件、低閾值紫光半导体雷射器的候选材料。ZnO材料的生长非常安全,可以采用没有任何毒性的水为氧源,用有机金属锌为锌源。(编辑:FJ)
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