2015年11月3日下午，第十二屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇（SSLCHINA2015）之“材料與裝備技術(shù)”分會在深圳會展中心五層舉行。會上，中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所研究員王建峰做了關(guān)于GaN襯底生長技術(shù)研究的報告，分享了當(dāng)前GaN襯底生長技術(shù)的研究及成果。

　　基于GaN單晶襯底的同質(zhì)外延LED器件，由于其功率密度高、光衰小等優(yōu)點，已經(jīng)成為半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。美國Soraa、日本松下已經(jīng)形成了GaN on GaN LED器件的小規(guī)模量產(chǎn)，在MR-16射燈、汽車前大燈等細(xì)分市場獲得了成功的應(yīng)用。紫外LED器件，由于在消毒、印刷、醫(yī)療等領(lǐng)域的重大應(yīng)用前景，也是半導(dǎo)體照明市場中的另一個藍(lán)海。

 

　　然而，GaN on GaN LED器件的發(fā)展離不開襯底材料、外延結(jié)構(gòu)、器件工藝等多項創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展，紫外LED器件也必須依賴于高質(zhì)量AlN材料、AlGaN量子阱結(jié)構(gòu)的設(shè)計與生長、P型AlGaN材料生長、紫外封裝等關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)。可以看出，無論是GaN on GaN LED器件還是紫外LED器件，首先必須從襯底材料上率先突破。其中，GaN on GaN LED器件必須依賴于GaN單晶襯底，而紫外LED器件必須依賴于高晶體質(zhì)量的AlN模板材料。

 

　　王建峰表示，蘇州納維科技有限公司基于自主研發(fā)的HVPE生長技術(shù)，一直專注于高質(zhì)量GaN單晶襯底以及AlN模板襯底的研發(fā)和生產(chǎn)，力爭為半導(dǎo)體照明客戶提供良好的材料支撐。

 

　　GaN單晶襯底，目前蘇州納維已經(jīng)實現(xiàn)了2英寸GaN單晶襯底的批量生產(chǎn)，缺陷密度最低可達(dá)104cm-2，完成了4英寸GaN自支撐襯底的研發(fā)，正在開展6英寸GaN自支撐襯底的研發(fā)。同時優(yōu)化了GaN單晶襯底的表面處理工藝，能夠?qū)⒖蛻粢延械耐庋由L技術(shù)無縫過渡到同質(zhì)外延生長技術(shù)。

 

　　AlN模板襯底，厚度達(dá)到3到5微米，X射線衍射的（0002）面和（10-12）面半高寬分別小于300arcsec和400arcsec，位錯密度在3*108cm-2左右，表面粗糙度小于1nm（10μm*10μm范圍內(nèi)）。同時基于當(dāng)前商業(yè)化的MOCVD設(shè)備，完成了高質(zhì)量AlGaN外延層的生長驗證，這說明：高質(zhì)量AlN模板襯底使得紫外LED器件的制備更簡單，不必依賴于特殊的MOCVD裝備或者特殊的MOCVD生長工藝，利用當(dāng)前商業(yè)化的MOCVD裝備以及一般的外延生長條件，就能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量紫外LED器件的制備。

 

　　基于上述兩種襯底技術(shù)，蘇州納維科技有限公司愿意與產(chǎn)業(yè)同仁協(xié)力前進(jìn)，積極開展大功率LED器件以及紫外LED器件的研發(fā)，共創(chuàng)美好明天。