一、从24个2寸晶棒样品制备的240片外延片的分析评估

　　本蓝宝石材料质量个案研究的目的在于识别蓝宝石材料的关键属性和质量指标— “关键指标”— 它是影响 HB-LED 制造过程的产量和成本的最主要因素。之前的 GT 个案研究重点关注影响 HB-LED 制造上游阶段的蓝宝石指标，包括“开盒即用 (EPI-READY)” 晶片制造。本个案研究则关注 HB-LED 设备过程的下游阶段以及蓝宝石材料质量如何影响设备产量和总制造成本。本评估从之前执行的切片研究中选出 240 个 “开盒即用 (EPI-READY)”晶片。这 240 个晶圆来自 24 个单独的两英寸蓝宝石晶棒样品，所有的样品级别均被各自的制造商定为“LED 级”蓝宝石晶棒。这些晶棒都是从使用不同的蓝宝石晶体生长方法长出的材料中选出，包括 GT 的 ASF™ 熔炉、Kyropoulos 法以及被普遍称为“类热交换发 ”生长法的方法。此‘类热交换法’是一批被几家蓝宝石设备供应商利用与一批晶体生长技术，不要与GT的ASF长晶技术混淆。

　　在本评估中，24 个蓝宝石晶棒样品其中包括来自 GT 的 12 个样品，6个样品来自 KY 供应商 1，3个样品来自 KY 供应商 2 以及来自“类 HEM”生长供应商的 3 个样品。在从 GT 中选出的 12 个样品中，5 个样品是有意从非 LED级材料中选出以帮助说明和比较 LED 级与非 LED 级蓝宝石之间的特征。

　　本 GT 样品模型包含从最高质量光学级到 LED 级再到机械级蓝宝石的各种晶体质量级材料，用于研究诸如晶体质量、颜色、气体含量等特征对 HB-LED 设备产量和设备性能所产生的特定影响。请注意，此 LED 级与非 LED 级 ASF材料的比率不是持续 ASF LED 级产量的典型比率——而且，选择此比率主要是为了确保采用有效的方法来理解蓝宝石质量的影响以及确定 HB-LED 设备制造的“关键指标”。

　　为了从其他供应商处获得的蓝宝石晶棒样品，GT 购买了市场上被鉴定为可用的的晶棒供应商的LED 级晶棒。所有蓝宝石晶棒的晶体缺陷级别均使用 GT 的光学同质技术 (OHT)来量化和分级。请参见 GTAT 白皮书“晶棒质量”了解 OHT 的更多信息。本研究的主要结论包括：

　　• ASF 生长的 LED 级材料在所有的样品中产量最高，达到了 96.6%，而基线晶片的产量为 96.1%，下一个最接近的竞争对手的产量为 94.1%。

　　• 通过统计，在 HB-LED 类别的功能波长范围为 450-460nm 时，ASF 蓝宝石晶片总体具有明显的亮度优势。

　　• ASF 生长的材料具有最紧密的 IV 性能(波长与亮度之比)分布，这说明由在 ASF 中生长的蓝宝石制成的 HB-LED 具有更高的稳定性且在颜色与亮度比率分布周围具有更紧密的分档。

　　蓝宝石表征研究已确认蓝宝石质量对 HB-LED制造非常重要，且 HB-LED 设备的高质量和高产量均来源于高品质的蓝宝石。这一关键产量指标链——从晶锭到晶片再到 LED ——已在数量上得到本表征项目结果的支持。