解读中国LED芯片现况及国际大厂技术

　　衬底材料和晶元生长技术成关键

　　目前，LED芯片技术的发展关键在于衬底材料和晶元生长技术。除了传统的蓝宝石、硅(Si)、碳化硅(SiC)衬底材料以外，氧化锌(ZnO)和氮化镓(GaN)等也是当前LED芯片研究的焦点。目前，市面上大多采用蓝宝石或碳化硅衬底来外延生长宽带隙半导体氮化镓，这两种材料价格都非常昂贵，且都为外国大企业所垄断，而硅衬底的价格比蓝宝石和碳化硅衬底便宜得多，可制作出尺寸更大的衬底，提高MOCVD的利用率，从而提高管晶产率。所以，为突破国际专利壁垒，中国研究机构和LED企业从硅衬底材料着手研究。

　　但问题是，硅与氮化镓的高质量结合是LED芯片的技术难点，两者的晶格常数和热膨胀系数的巨大失配而引起的缺陷密度高和裂纹等技术问题长期以来阻碍着芯片领域的发展。

　　无疑，从衬底角度看，主流衬底依然是蓝宝石和碳化硅，但硅已经成为芯片领域今后的发展趋势。对于价格战相对严重的中国来说，硅衬底更有成本和价格优势：硅衬底是导电衬底，不但可以减少管晶面积，还可以省去对氮化镓外延层的干法腐蚀步骤，加之，硅的硬度比蓝宝石和碳化硅低，在加工方面也可以节省一些成本。