蓝宝石衬底制作工艺流程简要说明

蓝宝石衬底制作工艺流程简要说明

长晶: 利用长晶炉生长尺寸大且高品质的单晶蓝宝石晶体

定向: 确保蓝宝石晶体在掏棒机台上的正确位置,便于掏棒加工

掏棒: 以特定方式从蓝宝石晶体中掏取出蓝宝石晶棒

滚磨: 用外圆磨床进行晶棒的外圆磨削,得到精确的外圆尺寸精度

品检: 确保晶棒品质以及以及掏取后的晶棒尺寸与方位是否合客户规格

定向:在切片机上准确定位蓝宝石晶棒的位置,以便于精准切片加工

切片:将蓝宝石晶棒切成薄薄的芯片

研磨:去除切片时造成的芯片切割损伤层及改善芯片的平坦度

倒角:将芯片边缘修整成圆弧状,改善薄片边缘的机械强度,避免应力集中造成缺陷

抛光:改善芯片粗糙度,使其表面达到外延片磊晶级的精度

清洗:清除芯片表面的污染物(如:微尘颗粒,金属,有机玷污物等)

品检:以高精密检测仪器检验芯片品质(平坦度,表面微尘颗粒等),以合乎客户要求

柱状与孔状图形衬底对MOVPE生长GaN体材料及LED器件的影响

江洋罗毅汪莱李洪涛席光义赵维韩彦军

【摘要】：在柱状图形蓝宝石衬底(PSS-p)和孔状图形蓝宝石衬底(PSS-h)上外延了GaN体材料和LED结构并进行了详细对比和分析.X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)测试结果表明,PSS-h上体材料的晶体质量和表面形貌都优于PSS-p上体材料的特性,通过断面扫面电子显微镜(SEM)照片看出PSS-h上GaN的侧向生长是导致这种差异的原因.另外,基于PSS-p和PSS-h上外延的LED材料制作而成的器件结果表明,其20mA下光功率水平相比普通蓝宝石衬底(CSS)分别提高了46%和33%.通过变温光荧光谱(PL)分析发现,样品的内量子效率十分接近.因此,可以推断PSS-h上侧向外延中存留的空气隙则会影响光提取效率的提高.

【作者单位】：清华大学电子工程系集成光电子学国家重点实验室;

【关键词】：蓝宝石图形衬底氮化镓发光二极管侧向生长光提取效率内量子效率原子力显微镜体材料蓝宝石衬底晶体质量

【基金】：国家自然科学基金(批准号:60536020,60723002)国家重点基础研究发展计划“973”(批准号:2006CB302801,2006CB302804,2006CB302806,2006CB921106)国家高技术研究发展计划“863”(批准号:2006AA03A105)北京市科委重大计划(批准号:D0404003040321)资助的课题~~

1·引言利用GaN基大功率LED作为一种新型高效的固体光源,具有能耗小、高功率、寿命长、体积小、环保等显著优点,将成为人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的第三代照明工具,被公认为21世纪最具发展前景的高技术领域之一[1,2].目前使用最广泛的外延GaN材料的衬底是成本较低的蓝