LED蓝宝石衬底
LED用蓝宝石基板(衬底)详细介绍,加工制程与技术参数
2:图案化蓝宝石基板 2:图案化蓝宝石基板 Substrate简称 简称PSS) (Pattern Sapphire Substrate简称PSS)
以蚀刻(在蓝宝石C面干式蚀刻/湿式蚀刻)的方式,在蓝宝石基板上设计制 作出微米级或纳米级的具有微结构特定规则的图案,藉以控制LED之输 出光形式(蓝宝石基板上的凹凸图案会产生光散射或折射的效果增加 光的取出率),同时GaN薄膜成长于图案化蓝宝石基板上会产生横向磊 晶的效果,减少生长在蓝宝石基板上GaN之间的差排缺陷,改善磊晶质 量,并提升LED内部量子效率、增加光萃取效率。与成长于一般蓝宝 石基板的LED相比,亮度增加了70%以上.目前台湾生产图案化蓝宝石有 中美矽晶、合晶、兆晶,兆达.蓝宝石基板中2/4英寸是成熟产品,价 格逐渐稳定,而大尺寸(如6/8英寸)的普通蓝宝石基板与2英寸图案化 蓝宝石基板处于成长期,价格也较高,其生产商也是主推大尺寸与图案 化蓝宝石基板,同时也积极增加产能.目前大陆还没有厂家能生产出图 案化蓝宝石基板.
图10:半极性和无极性面的简单示意图
无极性面是指极性面法线方向上的面,而半极性面则是介于 Байду номын сангаас性面和无极性面之间的面
5 蓝宝石基板的主要技术参数 外延片厂家因为技术及工艺的不同,对蓝宝石基板的要求也 不同,比如厚度,晶向等. 下面列出几个厂家生产的蓝宝石基板的一些基础技术参数 (以成熟的C面2英寸蓝宝石基板为例子).更多的则是外延 片厂家根据自身的技术特点以及所生产的外延片质量要求 来向蓝宝石基板厂家定制合乎自身使用要求的蓝宝石基板. 即客户定制化. 分别为:A:台湾桃园兆晶科技股份有限公司 B:台湾新竹中美矽晶制品制品股份有限公司 C:美国 Crystal systems 公司 D:俄罗斯 Cradley Crystals公司
2023年LED蓝宝石衬底行业市场调查报告
2023年LED蓝宝石衬底行业市场调查报告
LED蓝宝石衬底是一种用于制造LED芯片的关键材料,具有很高的热导性和光传导性。随着LED照明市场的快速发展,对高品质的LED蓝宝石衬底的需求也在不断增加。本报告将对LED蓝宝石衬底行业市场进行调查分析。
一、市场概述
随着国内外LED照明市场的快速增长,对高品质LED蓝宝石衬底的需求也呈上升趋势。蓝宝石衬底是一种高纯度的人造蓝宝石材料,具有优异的光学和热学性能,可以提高LED芯片的发光效率和散热性能。因此,LED蓝宝石衬底已经成为LED照明产
业链中不可或缺的一环。
二、市场规模
LED蓝宝石衬底市场规模在过去几年中呈现出快速增长的态势。根据市场调查数据,2019年全球LED蓝宝石衬底市场规模已超过10亿美元,并预计未来几年将保持20%以上的年均增长率。目前,亚洲地区是全球LED蓝宝石衬底市场的主要消费地,中国市场占据了全球市场的大部分份额。
三、市场竞争
LED蓝宝石衬底市场竞争激烈,主要有以下几个方面的竞争因素:
1. 产品质量:LED蓝宝石衬底的质量直接影响到LED芯片的性能,因此产品质量是
市场竞争的关键因素之一。
2. 价格竞争:由于市场竞争激烈,各家LED蓝宝石衬底企业通过降低产品价格来争夺市场份额。
3. 技术创新:LED蓝宝石衬底技术的创新能力也是企业竞争的重要因素。不断提升产品性能和降低成本,是企业在市场竞争中获取竞争优势的重要途径。
四、市场前景
LED蓝宝石衬底市场在未来几年中仍然具有较大的发展潜力。随着LED照明市场的快速增长,对高品质的LED蓝宝石衬底的需求将继续增加。另外,随着科技创新的不断推进,蓝宝石衬底技术也将不断提升。预计未来几年,市场竞争将更加激烈,各家企业需要通过技术创新和降低成本来提高竞争力。
2023年LED蓝宝石衬底行业市场规模分析
2023年LED蓝宝石衬底行业市场规模分析
LED蓝宝石衬底是一种高品质、高性能的半导体材料,它主要应用于各种高亮度LED 器件的制作中。随着全球LED照明行业的不断发展,LED蓝宝石衬底也得到了更加
广泛的应用,市场规模也在不断扩大。
市场概述
目前,全球LED市场的规模已经超过数百亿美元,并且在不断增长中。其中,LED
蓝宝石衬底市场也呈现出强劲的增长势头。根据市场研究机构的数据显示,2019年
全球LED蓝宝石衬底市场规模约为11.4亿美元,预计到2025年将达到21.2亿美元,年复合增长率为9.5%。
市场分析
1. 应用领域扩大:随着LED技术的不断发展,LED蓝宝石衬底的应用范围也在逐步
扩大。目前,它已经广泛应用于LED照明、显示、雾化等领域。
2. 需求量逐年增加:由于LED蓝宝石衬底具有较高的物理和化学稳定性、优异的光
电性能,以及良好的温度稳定性,因此在LED制造工艺中具有不可替代的地位。随着LED市场的迅速发展,LED蓝宝石衬底的需求量也在不断增加。
3. 产能增加:近年来,国内外LED蓝宝石衬底厂商纷纷扩大产能,并且在技术创新
方面不断探索。这些都为LED蓝宝石衬底市场的持续发展提供了强有力的支撑。
市场前景
未来LED蓝宝石衬底市场将会在以下几个方面得到进一步发展:
1. 应用领域扩大:随着全球对于环境保护和能源危机的日益重视,LED照明市场的前景越发广阔。预计在未来的几年内,LED蓝宝石衬底在照明领域中的应用将会逐步扩大。
2. 技术创新:随着LED技术的不断进步,人们对于LED产品质量和性能的需求也越发高涨。因此,LED蓝宝石衬底市场将会朝着更高品质、更高性能的方向不断发展。
蓝宝石衬底详细介绍
LED蓝宝石基板介绍 1:蓝宝石详细介绍
蓝宝石的组成为氧化铝(Al2O3),是由三个氧原子和两个铝原子以共价 键型式结合而成,其晶体结构为六方晶格结构.它常被应用的切面有APlane,C-Plane及R-Plane.由于蓝宝石的光学穿透带很宽,从近紫外光 (190nm)到中红外线都具有很好的透光性.因此被大量用在光学元件、红 外装置、高强度镭射镜片材料及光罩材料上,它具有高声速、耐高温、 抗腐蚀、高硬度、高透光性、熔点高(2045℃)等特点,它是一种相当 难加工的材料,因此常被用来作为光电元件的材料。目前超高亮度白/蓝 光LED的品质取决于氮化镓磊晶(GaN)的材料品质,而氮化镓磊晶品质则 与所使用的蓝宝石基板表面加工品质息息相关,蓝宝石(单晶Al2O3 )C面 与Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ族沉积薄膜之间的晶格常数失配率小,同时符合GaN 磊 晶制程中耐高温的要求,使得蓝宝石晶片成为制作白/蓝/绿光LED的关键 材料. 下图则分别为蓝宝石的切面图;晶体结构图上视图;晶体结构侧视图; Al2O3分之结构图;蓝宝石结晶面示意图
蓝宝石衬底简介
二.蓝宝石晶体结构
蓝宝石切面图
晶体结构图上视图
三.蓝宝石(Al2O3)特性
分子式 密度 晶体结构 晶格常数 莫氏硬度 熔点 沸点 热膨胀系数 比热 热导率 折射率 Al2O3 3.95-4.1克/立方厘米 六方晶格 a=4.785Å , c=12.991Å 9 (仅次于钻石:10) 2045℃ 3000℃ 5.8×10 -6 /K 0.418W.s/g/k 25.12W/m/k no =1.768 ne =1.760
3:图案化蓝宝石基板(Pattern Sapphire Substrate简称PSS) 以成长(Growth)或蚀刻(Etching)的方式,在蓝宝石基板上设计制作 出纳米级特定规则的微结构图案藉以控制LED之输出光形式,并可同 时减少生长在蓝宝石基板上GaN之间的差排缺陷,改善磊晶质量,并 提升LED内部量子效率、增加光萃取效率。
0.5~ 1.0μ m
晶 美
430±15 μ m
<10 μ m
<10 μ m
<10 μ m
<15 μ m
0.20°±0.1Baidu Nhomakorabea
50.8± 0.25mm
16.0± 1.0mm
0°±0. 25°
<1nm
0.8~ 1.3μ m
谢 谢!
六:常用衬底参数的认识
OF Thicknes s diamet er orienta tion Roughness front Ra(nm) back Ra(nm) BOW TTV LTV TIR warp orientatiion length
蓝宝石衬底详细介绍
蓝宝石结晶面示意图
最常用来做GaN磊晶的是C面(0001)这个不具极性的面,所以GaN的极性 将由制程决定 (a)图从C轴俯看 (b)图从C轴侧看
下图则分别为蓝宝石的切面图;晶体结构图上视图;晶体结构侧视图; Al2O3分之结构图;蓝宝石结晶面示意图
蓝宝石(Al2O3)特性表
分子式 密度 晶体结构 晶格常数 莫氏硬度 熔点 沸点 热膨胀系数 比热
wk.baidu.com
两种方法的晶体生长示意图如下:
柴氏拉晶法(Czochralski method)之原理示意图
3 蓝宝石衬底加工流程
蓝宝石基片的原材料是晶棒,晶棒由蓝宝石晶 体加工而成.其相关制造流程如下:
蓝宝石晶体 晶棒
晶棒
基片
蓝宝石晶棒制造工艺流程
蓝宝石晶棒加工流程
机械加工
晶体
晶棒
长晶: 利用长晶炉生长尺寸大且高品质的单晶蓝宝石晶体
2 蓝宝石晶体的生长方法 蓝宝石晶体的生长方法常用的有两种: 1:柴氏拉晶法(Czochralski method),简称CZ法.先将原料加热至熔点后熔 化形成熔汤,再利用一单晶晶种接触到熔汤表面,在晶种与熔汤的固液界面 上因温度差而形成过冷。于是熔汤开始在晶种表面凝固并生长和晶种相同晶 体结构的单晶。晶种同时以极缓慢的速度往上拉升,并伴随以一定的转速旋 转,随着晶种的向上拉升,熔汤逐渐凝固于晶种的液固界面上,进而形成一 轴对称的单晶晶锭. 2:凯氏长晶法(Kyropoulos method),简称KY法,大陆称之为泡生法.其原理 与柴氏拉晶法(Czochralskimethod)类似,先将原料加热至熔点后熔化形成熔 汤,再以单晶之晶种(SeedCrystal,又称籽晶棒)接触到熔汤表面,在晶种与 熔汤的固液界面上开始生长和晶种相同晶体结构的单晶,晶种以极缓慢的速 度往上拉升,但在晶种往上拉晶一段时间以形成晶颈,待熔汤与晶种界面的 凝固速率稳定后,晶种便不再拉升,也没有作旋转,仅以控制冷却速率方式 来使单晶从上方逐渐往下凝固,最后凝固成一整个单晶晶碇.
蓝宝石LED衬底工艺流程
清洗与检测
清洗
使用清洗剂清除衬底片表面的污垢和残留物,确保表面清洁度。
检测
对清洗后的衬底片进行外观、尺寸、翘曲度、表面粗糙度等方面的检测,确保其 符合规格要求。
04
工艺流程中的关键技术
衬底毛坯制备的关键技术
晶体生长
通过物理或化学方法,在 一定条件下促使蓝宝石晶 体生长。
晶体定向
确保晶体生长方向与所需 衬底表面方向一致,以获 得最佳的晶体性能。
晶体切割
将晶体切割成适当的大小 和形状,以满足后续加工 需求。
切割与研磨的关键技术
切片
抛光
使用刀片或激光将衬底切成适当的大 小。
通过抛光剂和抛光盘对衬底表面进行 抛光,以提高表面光洁度和平整度。
研磨
通过研磨剂和研磨盘对衬底表面进行 研磨,以去除切割痕迹和表面缺陷。
抛光处理的关键技术
选择性抛光
根据衬底表面的不同区域选择不 同的抛光参数,以实现局部抛光。
采用高精度抛光设备和抛光液,加强抛光工 艺控制。
解决方案
加强抛光液的纯度和循环过滤,控制抛光时 间和压力。
清洗与检测中的问题与解决方案
问题
清洗不彻底导致残留物和污染物。
解决方案
采用多阶段清洗流程,使用高效清洗 剂和超声波清洗设备。
问题
检测设备精度不高,导致不合格品流 入下一道工序。
2024年蓝宝石衬底市场发展现状
蓝宝石衬底市场发展现状
简介
蓝宝石衬底是一种高品质的材料,广泛应用于光电子、半导体等领域。随着科技的不断发展,蓝宝石衬底市场也迎来了快速增长。本文将对蓝宝石衬底市场的发展现状进行综述,分析其市场规模、应用领域以及主要厂商等方面的情况。
市场规模
蓝宝石衬底市场在过去几年里呈现出快速增长的趋势。据市场研究公司的数据显示,蓝宝石衬底市场的年复合增长率达到了10%以上。这主要得益于蓝宝石衬底在光电子、半导体等领域的广泛应用。
应用领域
蓝宝石衬底在光电子、半导体等领域有着广泛的应用。在光电子领域,蓝宝石衬底可用于制作LED(发光二极管)芯片,具有优异的光电性能和机械性能,被视为制作高亮度、高效率LED的最佳选择。在半导体领域,蓝宝石衬底可用于制作集成电路和激光二极管等器件,具有优异的电学性能和热学性能。
主要厂商
目前,蓝宝石衬底市场的竞争较为激烈,主要厂商包括:
1.Rubicon Technology:作为蓝宝石衬底市场的领导者之一,Rubicon
Technology在蓝宝石衬底领域拥有丰富的经验和技术优势。公司的产品质量和稳定性备受市场认可。
2.Crystal Applied Technology:Crystal Applied Technology是一家蓝宝石
衬底制造商,公司专注于研发和生产高质量的蓝宝石衬底产品。公司拥有先进的生产设备和技术,能够满足不同客户的需求。
3.Monocrystal:Monocrystal是一家全球领先的蓝宝石衬底制造商,公司
产品广泛应用于LED、光通信和半导体领域。公司致力于提供高品质、高性能的蓝宝石衬底产品。
led蓝宝石衬底基片生产流程
led蓝宝石衬底基片生产流程
下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!
并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!
Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!
In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!
LED用蓝宝石基板衬底详细介绍
04
LED用蓝宝石基板衬底的生产工艺
原材料选择
蓝宝石晶体
选择高纯度、低缺陷的蓝宝石晶体作为原材料, 以确保基板的性能和可靠性。
化学试剂
选择高品质的化学试剂,如高纯度硫酸、氢氧化 钠、硝酸等,用于加工过程中的化学处理。
辅助材料
如石墨、陶瓷等,用于加热、导电等辅助功能。
加工工艺
切割
将大块蓝宝石晶体切割成适当的大小 和形状,以便进一步加工。
医疗领域
手术无影灯
LED用蓝宝石基板衬底作为手术无影灯的光源,能够提供均匀、无阴影的照明, 为手术提供清晰的视野。
牙科治疗灯
LED用蓝宝石基板衬底也用于牙科治疗灯,其稳定性和耐用性使其成为牙科诊 疗室的理想选择。
03
LED用蓝宝石基板衬底的特性
物理特性
硬度
蓝宝石是一种硬度极高的材料, 仅次于钻石,这使得它具有很好
市场挑战
成本压力
蓝宝石基板作为高端LED芯片的衬底材料,成本较高,需要不断 降低生产成本以适应市场需求。
竞争激烈
随着LED市场的竞争加剧,蓝宝石基板衬底面临着来自其他材料的 竞争压力,如硅基、碳化硅基等。
定制化需求
不同应用领域对LED芯片的性能要求各异,需要针对客户需求进行 定制化开发,满足不同产品的差异化需求。
抗氧化性
蓝宝石不易氧化,能够延 长LED的使用寿命。
蓝宝石衬底用途
蓝宝石衬底用途
蓝宝石衬底是一种广泛应用于科技领域的材料,具有多种用途和优势。本文将介绍蓝宝石衬底的特性、应用领域以及未来发展趋势。
蓝宝石衬底具有优异的物理和化学性质。它的硬度非常高,仅次于金刚石,因此具有出色的耐磨性和耐腐蚀性。此外,蓝宝石衬底具有良好的热导性和电绝缘性能,使其成为制造高性能电子器件的理想选择。
蓝宝石衬底在光电子领域有着广泛的应用。由于其晶体结构的特殊性质,蓝宝石衬底能够提供优异的光学性能。它具有高透明度和低自发光特性,使其成为制造激光器、LED和光电探测器等器件的理想基底材料。此外,蓝宝石衬底还可以用于制造光学窗口、光学镜片和光学纤维等光学元件。
除了光电子领域,蓝宝石衬底还在半导体领域发挥着重要作用。由于其晶格结构的稳定性和高纯度的特性,蓝宝石衬底被广泛应用于制造集成电路和功率器件。它可以作为衬底材料,提供良好的晶体生长平台,用于制备高质量的半导体薄膜。此外,蓝宝石衬底还可以用于制造高频电子器件和微波器件,具有优异的高温稳定性和低损耗特性。
蓝宝石衬底还在生物医学领域展现出巨大潜力。由于其生物相容性和抗腐蚀性能,蓝宝石衬底可以用于制造生物传感器、人工关节和
植入式医疗器械等。它的高透明度和低自发光特性也使其成为显微镜镜片和光学探针的理想选择。
未来,随着科技的不断进步,蓝宝石衬底的应用领域将进一步扩展。例如,蓝宝石衬底可以用于制造高效能太阳能电池,提高太阳能转换效率。此外,蓝宝石衬底还可以用于制造高功率电子器件,满足日益增长的能源需求。同时,蓝宝石衬底在量子技术和纳米技术领域也有着广阔的应用前景。
蓝宝石衬底简介
二.蓝宝石晶体结构
蓝宝石切面图
晶体结构图上视图
三.蓝宝石(Al2O3)特性
分子式 密度 晶体结构 晶格常数 Al2O3 3.95-4.1克/立方厘米 六方晶格 a=4.785Å , c=12.991Å
莫氏硬度
熔点 沸点 热膨胀系数 比热 热导率 折射率
9 (仅次于钻石:10)
2045℃ 3000℃ 5.8×10 -6 /K 0.418W.s/g/k 25.12W/m/k no =1.768 ne =1.760
六:常用衬底参数的认识
OF Thicknes s diamet er orienta tion Roughness front Ra(nm) back Ra(nm) BOW TTV LTV TIR warp orientatiion length
蓝 晶
430±10 μ m
-6μ m~ 0μ m 10μ m~ 0μ m -6μ m~ 6μ m
0.5~ 1.0μ m
晶 美
430±15 μ m
<10 μ m
<10 μ m
<10 μ m
<15 μ m
0.20°±0.1
50.8± 0.25mm
16.0± 1.0mm
0°±0. 25°
<1nm
0.8~ 1.3μ m
2023年LED蓝宝石衬底行业市场前景分析
2023年LED蓝宝石衬底行业市场前景分析
LED蓝宝石衬底是一种能够长时间稳定工作的高耐用性材料,具备良好的导热性、导电性和搬运性能。由于其材料特性适合用于制造高亮度、高效率的发光二极管,因此应用广泛。据市场研究机构预测,未来几年内,LED蓝宝石衬底行业将迎来大发展,具有广阔的市场前景。
一、市场规模
LED蓝宝石衬底具有高亮度、高效率、环保等优势,是制造高质量、高性能LED芯片的重要材料之一。根据市场研究机构Yole Développement数据显示,LED蓝宝石衬底的全球市场规模从2018年的12亿美元增长到2023年的23亿美元,年平均增长率为11%。预计到2023年,LED蓝宝石衬底市场占比将占据LED芯片市场的40%-50%,成为行业的核心模块。
二、需求排挤
随着LED照明市场的不断扩大,LED照明产品的价格不断下降。这导致LED晶片制造商为寻求成本效益必须不断寻求新技术,其中LED蓝宝石衬底技术将成为发展的趋势。此外,随着车联网、智能家居等领域的发展,消费者对于高亮度、高效率的产品需求不断增加。这也促进了LED蓝宝石衬底市场的发展。
三、技术进步
随着技术和市场的不断发展,LED蓝宝石衬底材料的性能不断提升,如增加晶格匹配性、优化金属有机化学气相沉积技术等,显著提高了LED产品的品质和稳定性,增强了市场竞争力。
四、环保理念
工业化发展过程中环保问题受到越来越多的关注,LED蓝宝石衬底相对于其它材料来说更为环保。LED蓝宝石衬底对环境的污染很少,一旦使用完毕,其回收成本也相对较低,相比其他材料和技术更为环保。
蓝宝石衬底介绍
蓝宝石衬底介绍
led用衬底材料一般有蓝宝石衬底,碳化硅衬底及硅衬底三种,其中蓝宝石衬底应用
最广泛,因为其加工方法以及加工成本等与其他两种相比较都有不小的优势。虽说在晶格
匹配上面是氮化镓衬底砷化镓衬底最为匹配,但其生产加工方法要比碳化硅及硅等都更难
上加难。
目前,GaN基LED的衬底材料很多,但可用于商业化的衬底只有蓝宝石和碳化硅两种。Gan、Si和ZnO等其他衬底仍处于研发阶段,离工业化还有一定距离。
一、红黄光led
红色LED主要有gap(二元系)、AlGaAs(三元系)和AlGaInP(四元系)。Gap和GaAs主要用作衬底,蓝宝石Al 2O 3和硅衬底尚未工业化。
1、gaas衬底:在使用lpe生长红光led时,一般使用algaas外延层,而使用mocvd
生长红黄光led时,一般生长alingap外延结构。外延层生长在gaas衬底上,由于晶格
匹配,容易生长出较好的材料,但缺点是其吸收这一波长的光子,布拉格反射镜或晶片键
合技术被用于消除这种额外的技术问题。
2.Gap衬底:当使用LPE生长红色和黄色LED时,通常使用Gap外延层,波长范围为565-700nm;当使用VPE生长红色和黄色LED时,生长GaAsP外延层,波长在630-650nm
之间;当使用MOCVD时,通常会生长AlInGaP外延结构。这种结构解决了GaAs衬底光吸
收的缺点,直接在透明衬底上生长LED结构,但缺点是晶格失配。生长InGaP和AlGaInP
结构需要缓冲层。此外,基于gap的iii-n-v材料体系也引起了广泛的兴趣。这种材料结
2023年LED蓝宝石衬底行业市场发展现状
2023年LED蓝宝石衬底行业市场发展现状
LED蓝宝石衬底是一种非常重要的材料,应用范围十分广泛,特别是在半导体行业中有着广泛的应用,颇受欢迎。目前,LED蓝宝石衬底行业市场的发展现状如下:一、技术发展
LED蓝宝石衬底作为一种新型材料,其制备技术不断发展创新,生产成本不断降低,开发出了一系列具有共性和个性的产品,实现了对不同领域的应用需求。
目前,国际上关于LED蓝宝石行业的技术研究主要集中在以下几个方面:提高晶圆质量;研究大尺寸HD摄像机应用领域下的新型PD电路的研究,提升PD易于进行阻隔极化,优化PD材料的性能;以及研究LED蓝宝石衬底在高功率LED等新型电子器件中的应用。技术研究不断创新,有利于推动LED蓝宝石衬底行业市场的发展,满足未来的需求。
二、行业市场需求
随着科技的进步、环保观念的提升,LED蓝宝石衬底作为顶级半导体材料,具有一定的替代其他材料的趋势,市场需求量也不断增加。目前,世界各国在LED蓝宝石衬底领域都在加大研发投入,以提高产品质量,扩大市场占有率。
预计到2025年,由于照明市场需求的扩大,LED蓝宝石衬底市场需求量将达到70亿美元,迅速增长,市场前景广阔。
三、行业市场竞争
随着市场的扩大,LED蓝宝石衬底制备技术和规模也不断提高,国内外众多企业都参与到这个行业中来。目前,全球主要的LED蓝宝石衬底企业有Cree、ROHM、STCR、PAM-XIAMEN等,其中Cree和ROHM碳化硅晶体的生产规模和技术、废
气的处理和工厂的环境保护技术都不断提升,成为企业市场竞争的引领者。
2024年LED蓝宝石衬底市场前景分析
2024年LED蓝宝石衬底市场前景分析
1.引言
蓝宝石衬底作为一种新型的材料,在LED (Light Emitting Diode) 工业中具有广阔
的应用前景。本文将对LED蓝宝石衬底市场前景进行分析,以便为相关行业提供参考。
2.市场规模与趋势
随着LED技术的不断发展,蓝宝石衬底在LED市场中的需求也随之增加。目前,全球LED市场规模不断扩大,预计在未来几年仍将保持稳定的增长趋势。蓝宝石衬
底作为一种理想的材料,被广泛应用于LED芯片的制造过程中,因而在市场中占据
重要位置。
3.优势与应用
LED蓝宝石衬底具有多重优势。首先,它具有良好的激光结构应力匹配性能,使
得LED芯片具有稳定的性能和长寿命。其次,蓝宝石衬底具有优异的导热性能,能
够为LED芯片提供良好的散热条件,从而提高LED的工作效率。此外,蓝宝石衬底
还具有优异的光学特性,使得LED芯片具有良好的发光效果和颜色稳定性。
LED蓝宝石衬底的应用领域广泛。在照明行业中,LED蓝宝石衬底可用于制造高
效节能的LED灯具,以替代传统的照明设备。在电子显示行业中,蓝宝石衬底可用
于制造高清晰度的LED显示屏,应用于电视、手机和平板等产品中。此外,在激光
技术领域,蓝宝石衬底还可用于制造高功率激光器和激光传感器等设备。
4.市场竞争态势
目前,全球LED蓝宝石衬底市场竞争激烈,主要由少数几家大型企业主导。这些企业拥有先进的生产工艺和技术实力,能够生产高质量的LED蓝宝石衬底产品。此外,它们还具备较强的市场销售能力和品牌影响力,使得其在市场中占据较大份额。
5.市场机遇与挑战
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
LED蓝宝石衬底
蓝宝石详细介绍
蓝宝石的组成为氧化铝(Al2O3),是由三个氧原子和两个铝原子以共价键型式结合而成,其晶体结构为六方晶格结构.它常被应用的切面有A-Plane,C-Plane及R-Plane.由于蓝宝石的光学穿透带很宽,从近紫外光(190nm)到中红外线都具有很好的透光性.因此被大量用在光学元件、红外装置、高强度镭射镜片材料及光罩材料上,它具有高声速、耐高温、抗腐蚀、高硬度、高透光性、熔点高(2045℃)等特点,它是一种相当难加工的材料,因此常被用来作为光电元件的材料。目前超高亮度白/蓝光LED的品质取决于氮化镓磊晶(GaN)的材料品质,而氮化镓磊晶品质则与所使用的蓝宝石基板表面加工品质息息相关,蓝宝石(单晶Al2O3 )C 面与Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ族沉积薄膜之间的晶格常数失配率小,同时符合GaN 磊晶制程中耐高温的要求,使得蓝宝石晶片成为制作白/蓝/绿光LED的关键材料.
下图则分别为蓝宝石的切面图;晶体结构图上视图;晶体结构侧视图; Al2O3分之结构图;蓝宝石结晶面示意图
蓝宝石结晶面示意图
最常用来做GaN磊晶的是C面(0001)这个不具极性的面,所以GaN的极性将由制程决定
(a)图从C轴俯看(b)
图从C轴侧看
蓝宝石晶体的生长方法
蓝宝石晶体的生长方法常用的有两种:
1:柴氏拉晶法(Czochralski method),简称CZ法.先将原料加热至熔点后熔化形成熔汤,再利用一单晶晶种接触到熔汤表面,在晶种与熔汤的固液界面上因温度差而形成过冷。于是熔汤开始在晶种表面凝固并生长和晶种相同晶体结构的单晶。晶种同时以极缓慢的速度往上拉升,并伴随以一定的转速旋转,随着晶种的向上拉升,熔汤逐渐凝固于晶种的液固界面上,进而形成一轴对称的单晶晶锭.
2:凯氏长晶法(Kyropoulos method),简称KY法,大陆称之为泡生法.其原理与柴氏拉晶法(Czochralskimethod)类似,先将原料加热至熔点后熔化形成熔汤,再以单晶之晶种(SeedCrystal,又称籽晶棒)接触到熔汤表面,在晶种与熔汤的固液界面上开始生长和晶种相同晶体结构的单晶,晶种以极缓慢的速度往上拉升,但在晶种往上拉晶一段时间以形成晶颈,待熔汤与晶种界面的凝固速率稳定后,晶种便不再拉升,也没有作旋转,仅以控制冷却速率方式来使单晶从上方逐渐往下凝固,最后凝固成一整个单晶晶碇.
蓝宝石晶体的应用:
广大外延片厂家使用的蓝宝石基片分为三种:
1:C-Plane蓝宝石基板
这是广大厂家普遍使用的供GaN生长的蓝宝石基板面.这主要是因为蓝宝石晶体沿C 轴生长的工艺成熟、成本相对较低、物化性能稳定,在C面进行磊晶的技术成熟稳定.
2:R-Plane或M-Plane蓝宝石基板
主要用来生长非极性/半极性面GaN外延薄膜,以提高发光效率.通常在蓝宝石基板上制备的GaN外延膜是沿c轴生长的,而c轴是GaN的极性轴,导致GaN基器件有源层量子阱中出现很强的内建电场,发光效率会因此降低,发展非极性面GaN外延,克服这一物理现象,使发光效率提高。
3:图案化蓝宝石基板(Pattern Sapphire Substrate简称PSS)
以成长(Growth)或蚀刻(Etching)的方式,在蓝宝石基板上设计制作出纳米级特定规则的微结构图案藉以控制LED之输出光形式,并可同时减少生长在蓝宝石基板上GaN之间的差排缺陷,改善磊晶质量,并提升LED内部量子效率、增加光萃取效率。