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衬底蓝宝石外延士兰明芯蓝宝石图形化衬底进入批量生产

杭州士兰明芯科技有限公司开发出具有自主知识产权的蓝宝石图形化衬底(patterned sapphire substrates ,简称PSS。

 相对于普通蓝宝石衬底,在PSS衬底上生长氮化镓外延层可以减少外延缺陷,外延层晶体质量明显提高。另外,蓝宝石的折射率为1.8,氮化镓的折射率为2.4,由于折射率的差异,当光从外延层进入图形衬底时,会形成反射,从而改善GaN基发光二极管出光率。

  基于PSS衬底的外延材料制成的LED器件参数表明,其20mA下光功率水平相比普通蓝宝石衬底制作的器件光功率增加约30%,因此采用PSS衬底是提高氮化镓基发光二极管出光效率的一种有效方法。

  通常PSS衬底的主要制作方法如下:在蓝宝石衬底上制作图形化的掩膜,通常采用的是SiO2或金属掩膜;刻蚀蓝宝石;去掉掩膜,得到图形化的蓝宝石衬底。尽管目前这种方法已经进入大规模批量生产阶段,但是相关的研究工作还在进行,主要集中在图形形貌优化,提高刻蚀工艺的重复性、一致性以及降低生产成本等方面。

  由于制作工艺存在一定难度,目前PSS衬底价格比普通蓝宝石衬底上价格高,主要是因为蓝宝石衬底比较坚硬,无论是干法刻蚀还是湿法腐蚀,整片图形做好一致性、均匀性都有一定难度,制作过程对设备和工艺要求很高,这是导致PSS衬底价格偏高的一个主要因素。

  杭州士兰明芯科技有限公司的技术团队,走不同的技术路线,立足于公司现有条件,实现蓝宝石衬底图形化,进入规模生产阶段,其性能到达目前市售的国外同类产品水品,但制作成本更低。除满足本公司使用外,还可对外销售。

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