导电和绝缘准氧化锌（ZnO）生长衬底

准氧化锌衬底是氧化锌基LED和氮化镓基LED的衬底，也是蓝宝石和SiC衬底的很好的替代品。准氧化锌衬底具有下述特点：面积大、导热性好、导电性好（导电衬底）、成本低、用于生产垂直结构LED时，不需要剥离生长衬底。导电和绝缘准氧化锌衬底的结构如下：导电或绝缘氧化锌层分别层叠在导电或绝缘硅晶片上；中间媒介层层叠在氧化锌层和硅晶片之间。     

国内LED衬底材料的应用现状及发展趋势

从材料特性出发,分析了氮化镓基LED用衬底材料的性能需求,主要分析了蓝宝石和碳化硅衬底在LED制作中的应用,并描述了当前的发展状态以及未来的发展趋势。     

欧司朗成功在硅衬底上制程GaN LED芯片

正欧司朗光电半导体公司的研究人员经过研究,现已成功在硅衬底上生产出了氮化镓LED芯片,取代了目前普遍使用的较为昂贵的蓝宝石衬底。这种新的制造技术有望大幅降低发光二极管(LED)的生产成本,进一步推动其普及进程。硅是一种标准半导体材料,作为LED衬底具有尺寸大、成本低、易加工、导电好等优异性能。但技术难点在于硅与氮化镓的热膨胀系数不同,在制造过程     

硅衬底GaN基LED的研究进展

与蓝宝石衬底相比，硅衬底具有低成本、大面积、高质量、导电导热性能好等优点，普遍认为使用Si片作GaN薄膜衬底有可能实现光电子和微电子的集成，因此Si基GaN的研究受到了广泛关注。本文回顾了Si衬底GaN基LED的研究进展，同时简要介绍了在Si衬底上制备GaN基LED的实验结果，及研制出工作电压为3．6V、串联电阻为31Ω、输出功率近1mW的Si衬底GaN基蓝光LED。     

基于Si衬底的功率型GaN基LED制造技术

介绍了Si衬底功率型GaN基LED芯片和封装制造技术,分析了Si衬底功率型GaN基LED芯片制造和封装工艺及关键技术,提供了产品测试数据。Si衬底LED芯片制备采用上下电极垂直结构与Ag反射镜工艺,封装采用仿流明大功率封装,封装后白光LED光通量达80 lm,光效达70 lm/W,产品已达商品化。与蓝宝石和SiC衬底技术路线相比,Si衬底LED芯片具有原创技术产权,可销往任何国家而不受国际专利的限制。产品抗静电性能好,寿命长,可承受的电流密度高,具有单引线垂直结构,器件封装工艺简单,而且生产效率高,成本低廉。其应用前景广阔,是值得大力发展的一门新技术。     

InGaN-on-Si长波LED设备首次被证实

位于美国亚利桑那州凤凰城的玫瑰街实验室是一家产品和服务供应商,为私人所有,服务于可再生能源和半导体市场。它宣称第一个证实了基于硅片可以生产长波LED设备,其相比于传统蓝宝石或碳化硅衬底具有很大的成本优势。与紫外线和蓝光LED相比,由于量子效率的下降,制造绿光LED以及长波     

GaN外延用蓝宝石衬底的图形化研究进展

因蓝宝石具有良好的稳定性能,且其生产技术成熟,是目前异质外延GaN应用最广泛的衬底材料之一.采用图形化蓝宝石衬底技术可以降低GaN外延层材料的位错密度,提高LED的内量子效率,同时提高LED出光效率提高,近年来引起了国内外的广泛关注.概述了图形化蓝宝石衬底的研究进展,包括图形化蓝宝石衬底的制备工艺、图形尺寸、图形形状及图形化蓝宝石衬底的作用机理;详细介绍了凹槽状、圆孔状、圆锥形、梯形和半球状5种图形形状,并分析了GaN材料在不同图形形状的图形化蓝宝石衬底上的生长机理及不同图形形状对GaN基LED器件性能的影响.对图形化蓝宝石衬底技术的研究方向进行了展望,提出了亟待研究和解决的问题.     

图形化蓝宝石衬底GaN基LED的研究进展

蓝宝石衬底作为发光二极管最常用的衬底,经过不断发展,在克服其与GaN间晶格失配和热膨胀失配问题上,研究人员不断提出解决方案。近期发展起来的图形化衬底技术,除了能减少生长在蓝宝石衬底上GaN之间的差排缺陷,提高磊晶质量以解决失配问题,更能提高LED的出光效率。从衬底图形的形状、尺寸、制备工艺出发,回顾了图形化蓝宝石衬底GaN基LED的研究进展,详细介绍了近年来关于图形化衬底技术与其他技术在提高LED性能方面的结合,总结了图形化蓝宝石衬底应用于大尺寸芯片的优势,并对其未来在大功率照明市场的应用进行了展望。     

GaN基LED与Si键合技术的研究

采用金属键合技术结合激光剥离技术将GaN基LED从蓝宝石衬底成功转移到Si衬底上。利用X射线光电子谱(XPS)研究不同阻挡层对Au向GaN扩散所起的阻挡作用,确定键合所需的金属过渡层。利用多层金属过渡层,在真空、温度400℃和加压300 N下实现GaN基LED和Si的键合,通过激光剥离技术将蓝宝石衬底从键合结构上剥离下来,形成GaN基LED/金属层/Si结构。用金相显微镜及原子力显微镜(AFM)观察结构的表面形貌,测得表面粗糙度(RMS)为12.1 nm。X射线衍射(XRD)和Raman测试结果表明,衬底转移后,GaN基LED的结构及其晶体质量没有发生明显变化,而且GaN与蓝宝石衬底间的压应力得到了释放,使得Si衬底上GaN基LED的电致发光(EL)波长发生红移现象。     

LED蓝宝石图形化衬底的研究进展及发展趋势

图形化蓝宝石衬底作为GaN基LED照明外延衬底材料,由于其能降低GaN外延薄膜的线位错密度和提高LED的光萃取效率的显著性能在近几年来引起国内外许多科研机构和厂商的广泛兴趣。从衬底的制备工艺、图形尺寸角度出发,综述了图形化蓝宝石衬底GaN基LED的研究进展,并对其未来在大功率照明市场的应用进行了展望。     

基于氮化镓GaN硅衬底的LED

蓝宝石虽然稳坐衬底材料的龙头地位,但随着产业的不断发展,竞争日趋激烈,基于蓝宝石衬底的技术发展变缓,再加上其成本高昂、专利壁垒等问题,众多专家与工程师开始寻求性价比更高的解决方案:不同的衬底材料,硅衬底被业界寄予了很高的厚望。     

图形化蓝宝石衬底工艺研究进展

图形化蓝宝石衬底(PSS)技术是一种提高LED亮度的新技术。结合光刻和刻蚀工艺制作图形化蓝宝石衬底。有关图形化蓝宝石衬底的研究主要集中在对光刻和刻蚀工艺的研究,以及图形化蓝宝石衬底提高LED亮度的机理。目前微米级图形化蓝宝石衬底已经得到普遍的应用,与基于平坦蓝宝石衬底的LED相比,PSS-LED的发光功率提高了30%左右。图形化蓝宝石衬底技术的发展经历了从早期的条纹状图形到目前应用较广的半球形和锥形图形,从湿法刻蚀到干法刻蚀,从微米级到纳米级图形的演变。由于能够显著提高LED亮度,纳米级图形化蓝宝石必将得到广泛的运用。     

（100）与（111）晶面硅基金属整片键合后选择性去衬底技术

采用硅基金属整片键合后选择性去衬底技术,通过热压键合技术将（100）晶面硅与（111）晶面硅高温键合,利用聚二甲基硅氧烷保护（100）晶面硅衬底,再粗化（111）晶面硅衬底加快其刻蚀速率,后通过湿法选择性刻蚀去除（111）晶面硅衬底。此技术在不损伤硅基驱动芯片的前提下实现了选择性去除硅基氮化镓外延衬底,是一种材料混合集成的新技术,有望应用于自对准硅基Micro-LED微显示器件制程和光电子器件集成领域。     

2014年蓝宝石衬底供需可望达到平衡

曾经产能过剩的蓝宝石行业,在去年由于苹果的介入,开始发生趋势性变化。LEDinside研究副理吴盈洁认为,受惠于照明市场需求热络,LED产业淡季不淡;加上蓝宝石衬底于智能手机上的用途越来越多元化,包括相机的保护镜头与Home键都开始导入蓝宝石衬底材料。使得蓝宝石衬底需求持续成长,预计2014年蓝宝石衬底行业的供需将可望达到平衡。特别是蓝宝石衬底市场价格已经逐渐走出谷底,两寸蓝宝石晶棒市场受惠于LED与非LED市场需求之下,三月的价格开始出现了回升,价格落在USD4.2~4.5;     

虚拟衬底使Ⅲ-Ⅳ族发光二极管生长在硅上

美国Ohio州立大学与Massachusetts技术研究所的科研人员共同开发了一种新的发光二极管(LED)生长工艺，采用这一工艺可以将Ⅲ-V族半导体沉积在一种硅基的“虚拟”衬底上。     

IC封装

晶能光电硅衬底LED技术实现产业化位于南昌高新开发区的晶能光电(江西)有限公司(Lattice Power),在GaN基半导体发光材料     

LED用图形化蓝宝石衬底的干法刻蚀工艺

近年来,图形化蓝宝石衬底(PSS)作为GaN基LED外延衬底材料被广泛应用。采用感应耦合等离子体(ICP)技术对涂覆有光刻胶阵列图案的蓝宝石衬底进行刻蚀。通过研究及优化不同ICP刻蚀工艺参数对刻蚀速率和选择比的影响,分别成功制备出蒙古包形和圆锥形图形化蓝宝石衬底片,并在其表面完成InGaN/GaN多量子阱外延及芯片工艺。借助光致发光和电致发光等手段测试其LED器件的光电学性能。实验结果发现圆锥形的图形化蓝宝石衬底拥有更强的光功率和更窄的半峰宽,说明这种形貌的衬底在GaN外延时有效减少了晶格失配造成的缺陷,提高了晶体质量,从而更有效地增加LED出光效率。     

硅基微显示芯片综述

增强现实技术是元宇宙重要的人机交互平台,其中光学成像部件和微显示屏是成像质量的关键。目前有5种微显示器件：硅基液晶、硅基OLED、硅基micro LED、digital light processing(DLP)、激光扫描振镜。将着重介绍不同微显示屏的组成结构、工艺流程、硅基驱动方式、发展现状及面临的挑战。在硅基驱动部分,将从像素驱动的不同电路和不同驱动电路的优缺点入手,分析不同显示技术在硅基部分的设计和指标挑战。对目前不同技术所能达到的指标进行汇总比较。讨论硅基背板的设计关注点和发展趋势。最后,对不同微显示芯片的应用场景和发展进行讨论。     

半导体结构中局域弹性应变场的电子背散射衍射分析

采用扫描电镜中的电子背散射衍射（Electron Backscattering Diffraction,EBSD）技术,对硼掺杂的可动悬空硅薄膜和用于激光二极管（LED）的蓝宝石衬底上异质外延生长GaN层中的弹性应变区进行了测量.将菊池图的图像质量（IQ）和Hough转变强度,以及小角度晶界错配的统计数据作为应力敏感参数,研究了单晶材料系统中,微米～亚微米尺度的晶格畸变状态及局域弹性应变场.EBSD测试获得了硅薄膜窗口区域及LED的GaN外延层中的弹性应变分布.     

基于图形化蓝宝石衬底的HB-LED研究进展

为了制作高亮度LED,需要在图形化蓝宝石衬底上生长GaN材料。通过光刻在平坦蓝宝石衬底上制作掩膜图形,通过刻蚀将图形转移到蓝宝石衬底,得到图形化蓝宝石衬底。在图形化蓝宝石衬底上进行GaN的侧向外延生长,并做后续处理,就制成了基于图形化蓝宝石衬底的高亮度LED。图形化蓝宝石衬底上GaN的侧向外延生长使得外延材料的位错密度从1010 cm-2降低到107 cm-2,这减少了发生非辐射复合的载流子,多量子阱发射更多的光子,LED的内量子效率提高。此外,图形化蓝宝石衬底能够有效散射从多量子阱射出的光线,使得出射光射到逃离区的几率更大,从而提高光萃取率。内量子效率和光萃取率的提高大大改善了LED的光电特性。