LED照明即是發(fā)光二極管照明，是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件。它是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，在半導(dǎo)體中通過載流子發(fā)生復(fù)合放出過剩的能量而引起光子發(fā)射，直接發(fā)出紅、黃、藍(lán)、綠、青、橙、紫、白色的光。LED照明產(chǎn)品就是利用LED作為光源制造出來的照明器具。由于LED的壽命長，安全可靠，環(huán)保節(jié)能，色彩多樣，所以自從LED發(fā)明以來，很快就獲得世人的認(rèn)可。全球都投入了大量的人力、財(cái)力去研究和開發(fā)。

　　我國LED產(chǎn)業(yè)起步于20世紀(jì)70年代，經(jīng)過40多年的發(fā)展，中國LED產(chǎn)業(yè)已初步形成了包括LED外延片的生產(chǎn)、LED芯片的制備、LED芯片的封裝以及LED產(chǎn)品應(yīng)用在內(nèi)的較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。在“國家半導(dǎo)體照明工程”的推動下，我國LED下游產(chǎn)業(yè)有了長足的發(fā)展，但是上游的LED產(chǎn)業(yè)仍然需要進(jìn)一步的投入，以趕上日本，美國和歐洲。

 襯底材料的要求

　　當(dāng)今大部分的芯片是GaN，GaN的生長方法有很多種，但是由于尚未解決單晶生產(chǎn)工藝，目前還是在襯底上進(jìn)行外延生長，是依靠有機(jī)金屬氣象沉積法在相關(guān)的異型支撐襯底上生長的［1］。這樣，襯底材料的選用就是我們首要考慮的問題。要想采用哪種合適的襯底，需要根據(jù)設(shè)備和LED器件的要求進(jìn)行選擇［2］。目前來說，好的襯底材料應(yīng)該有以下九方面的特性：

　?。?）結(jié)構(gòu)特性好，晶圓材料與襯底的晶體結(jié)構(gòu)相同或相近、晶格常數(shù)失配度小、結(jié)晶性能好、缺陷密度小。

　?。?）接口特性好，有利于晶圓料成核且黏附性強(qiáng)。

　?。?）化學(xué)穩(wěn)定性好，在晶圓生長的溫度和氣氛中不容易分解和腐蝕。

　?。?）熱學(xué)性能好，要具備良好的導(dǎo)熱性。

　?。?）導(dǎo)電性好，有利于襯底電極的制備［3］。

　　（6）光學(xué)性能好，制作的器件所發(fā)出的光被襯底吸收小。

　　（7）機(jī)械性能好，器件容易加工，包括減薄、拋光和切割等。

　?。?）價(jià)格低廉。

　?。?）大尺寸，一般要求直徑不小于2英寸。

　　表1中列舉了常見的襯底材料的結(jié)構(gòu)和晶格常數(shù)［4］。

　　 襯底材料種類

　　目前一般采用諸如在藍(lán)寶石、SiC、Si、GaAs或其它襯底材料上生長GaN［5］。

　　 藍(lán)寶石襯底材料

　　目前用于氮化鎵生長的最普遍的襯底是藍(lán)寶石。

　　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A-Plane，C-Plane及R-Plane。由于藍(lán)寶石的光學(xué)穿透帶很寬，從近紫外光（190nm）到中紅外線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。

來自：南昌亮化