什么叫蓝宝石衬底材料

蓝宝石衬底材料是一种用于LED芯片衬底的材料，蓝宝石的稳定性很好，能够运用在高温生长过程中；最后，蓝宝石的机械强度高，易于处理和清洗。因此，大多数工艺一般都以蓝宝石作为衬底。

相关介绍：

传统的LED芯片采用正装结构，上面通常涂敷一层环氧树脂，下面以蓝宝石作为衬底。一方面,由于蓝宝石的导热性较差，有源层产生的热量不能及时地释放，而且蓝宝石衬底会吸收有源区的光线,即使增加金属反射层也无法完全解决吸收的问题。

扩展资料

2001年，LumiLeds研制出了AIGalnN功率型倒装芯片结构，LED芯片通过凸点倒装连接到硅基上。这样大功率LED产生的热量不必经由芯片的蓝宝石衬底，而是直接传到热导率更高的硅或陶瓷衬底，再传到金属底座，由于其有源发热区更接近于散热体，可降低内部热沉热阻。

由SemiLedS研发的以蓝宝石为衬底的垂直结构GaN基LED芯片从2005年11月开始进入市场。制造垂直结构LED芯片有两种基本方法，剥离生长衬底和不剥离生长衬底。

对于制作LED芯片来说，衬底材料的选用是首要考虑的问题。应该采用哪种合适的衬底，需要根据设备和LED器件的要求进行选择。三种衬底材料：蓝宝石（Al2O3）、硅（Si）、碳化硅（SiC）。

参考资料来源：百度百科-蓝宝石衬底

蓝宝石(Sapphire)是一种氧化铝(Al2O3)的单晶，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。蓝宝石晶体具有优异的光学性能、机械性能和化学稳定性，强度高、硬度大、耐腐蚀，可在接近2000℃高温的恶劣条件下工作，因而被广泛的应用于红外军事装置、卫星空间技术、高强度激光的窗口材料。其独特的晶格结构、优异的力学性能、良好的热学性能使蓝宝石晶体成为实际应用的半导体GaN/Al2O3发光二极管(LED)，大规模集成电路SOI和SOS及超导纳米结构薄膜等最为理想的衬底材料。随着近年来LED TV、LED Monitor、LED NB、LED Phone及LED照明市场的持续高速增长，强劲推动了用于制作LED基材的蓝宝石市场的需求扩张。

优点：

蓝宝石衬底的生产技术成熟、器件质量较好

蓝宝石的稳定性很好，能够运用在高温生长过程中

蓝宝石的机械强度高，易于处理和清洗

常用晶体生长方法:

Czochralski Method (柴氏拉晶法，又称为提拉法)：Pull from the melt.

Kyropoulos Method (凯氏长晶法，又称为泡生法): Dip and turn.

温度梯度法(TGT法)

EFG Method (导模法，Edge Defined Film-fed Growth): Pull through die.

热交换法(Heat Exchange Method，HEM)

垂直水平温度梯度冷却法(Vertical Horiaontal Gradient Freezing，VHGF): 韩国Sapphire Technology Company (STC)技术。

ES2-GSA长晶法：美国Rubicon Technology Inc.技术。

由于钨钼具有耐高温、低污染等特性，被广泛用来做蓝宝石长晶炉的热场部件，包括钨坩埚/钼坩埚、发热体、钨筒、隔热屏、支撑、底座、籽晶杆、坩埚盖等。发热体采用鸟笼结构钨发热体或者钨网发热体，有利于提供均匀稳定的温场。

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