技术|为什么硅衬底目前还不是LED界的主流呢？

技术|为什么硅衬底目前还不是LED界的主流呢？

为什么硅衬底目前还不是LED界的主流呢？主要是因为硅上面生长GaN材料比在蓝宝石上面生长GaN材料要困难得多。原因有以下几点。

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GaN生长在Si上面，是一种异质外延。晶格常数适配达17%，是非常大的。

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生长的条件在一千多度，生长后回到室温下会有一千度的温差，材料的热膨胀系数不同又会造成巨大的应力，GaN和Si有超过56%热膨胀系数的差异，所以材料生长困难。

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GaN中的Ga原子本身与Si会发生刻蚀反应。如果把GaN直接长到Si上面，就会被刻蚀反应掉。所以现在国际上比较流行的是在Si上面生长AIN，作为缓冲层，在缓冲层上再生长GaN材料。这需要非常精细地控制AIN材料和界面，以及在缓冲层材料上生长高质量的GaN材料，这些都是当前技术方面的挑战。

国际上也有一些尝试，比如刚才展示Allos、Vecco以及国内的厂商也在做这方面的工作和努力。