藍寶石晶體生長與LED應用研究.pdf

1、本論文以生長高質(zhì)量、大尺寸、高材料利用率的藍寶石晶體及跟蹤其在LED芯片上的應用表現(xiàn)為目的進行研究，通過采用多種儀器對晶體的質(zhì)量進行檢測，并將生長的晶體加工成襯底晶片送至外延廠家進行LED芯片的制作，并通過芯片電學性質(zhì)的測試，完成對其整體質(zhì)量的跟蹤。具體內(nèi)容如下：
　　1、實驗采用適宜于大尺寸晶體生長的熱交換法來生長藍寶石單晶，以c向(0001)面取向的氧化鋁單晶作為籽晶定向誘導晶體的生長。實驗共生長了兩顆藍寶石晶體，第一顆晶體為

2、了縮短生長周期而取消退火時間、加快冷卻速率導致晶體發(fā)生了碎裂，說明適當?shù)耐嘶鸷瓦m宜的冷卻速率是很重要的。第二顆晶體通過對退火處理和冷卻速率的調(diào)節(jié)，生長出完好的尺寸為φ170mm×160mm，重量為12.15 kg的大尺寸藍寶石單晶晶體。將晶體加工成適用于LED應用的晶棒，材料利用率達54%，高于傳統(tǒng)的泡生法以a向(11-20)面取向生長的藍寶石晶體的材料利用率。
　　2、藍寶石晶體的主要應用之一為作為LED的襯底材料，故實驗將藍寶

3、石晶片經(jīng)過外延生長后制作成LED芯片，并將內(nèi)應力相對較大的系列A實驗晶片與內(nèi)應力相對較小的系列B實驗晶片、實驗晶片與產(chǎn)線的量產(chǎn)片制作的芯片進行對比分析，通過對芯片的電學性能測試，得到實驗晶片制作的LED芯片的發(fā)光強度普遍高于產(chǎn)線的量產(chǎn)晶片制作的LED芯片，并且系列B實驗晶片制作的LED芯片可靠度要高于系列A實驗晶片制作的LED芯片。
　　在大力提倡節(jié)能減排的當今，LED在指示燈、顯示屏、背光源、普通照明等領(lǐng)域得到了更加廣泛的應用，