LED 磊晶基板簡介

首先要說明的是, 這裡所稱的基板, 是LED磊晶的基板, 而不是封裝的基板, 也就是說, 是chip level而不是 package level. 一般在講LED 基板時, 有時會造成混淆, 所以特別說明清楚.

另外, 不同的發光層材料因為晶體結構不同, 也會應用不同的基板材料, 而這裡以討論藍光的LED為主.

一般而言, LED 基板需符合的特性如下

1. 要與晶圓材料的晶體結構相近
2. 要易於讓晶圓成核
3. 導電及導熱性要佳
4. 容易加工
5. 在晶圓生長的環境下穩定性佳
6. 價格要低

目前適合應用於GaN發光層的基板有GaN, ZnO, Al2O3(sapphire), 及SiC. 不過由於GaN材料製備因難, ZnO 在一般晶圓生長環境下會受腐蝕, 因此目前在商業應用上以應用sapphire及Sic 為主流. 下表為群益證券整理的sapphire 及 SiC的優缺點.

sapphire 生產技術成熟, 穩定性高, 且價格較SiC便宜, 為目前應用最多的藍光LED基板, 但其不導電, 所以封裝時電極需做在同一邊, 因此晶粒尺寸會較大. SiC則是Cree核心的技術, 其散熱, 導電都較sapphire為佳, 但生產技術層次高, 成本也較高. 但成本的問題透過大量的生產可以獲得改善, 加上使用SiC基板一般認為散熱效果及亮度的提昇空間較大, 所以SiC在未來很可能成為主流.