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简介
《新型衬底上的蓝/白光LED外延材料与芯片》主要讨论目前在新型衬底材料上高效率LED材料与器件方面的研究进展，并对新型衬底LED的发展方向进行了展望。主要内容包括：采用一些高热导率、与氮化物晶格匹配良好的新型衬底（主要包括金属W与Cu、Si、及LiGaO2等）来生长氮化物LED外延材料；还为非极性氮化物LED材料的生长提出了一个新的衬底/外延体系（m-GaN//LiGaO2(100)）；通过软件仿真模拟图形衬底LED的出光规律，提出了新的LED图形衬底设计方案，设计出了大量的拥有自主知识产权的图形衬底图案（专利授权）；并在此基础上，试图将图形衬底技术与更适合氮化物LED外延生长的新型衬底相结合，大幅度提高了LED的出光效率。
目录
序
刖吾
第1章 传统蓝宝石衬底上蓝／白光LED外延材料及芯片
1.1 LED的发展态势
1.1.1 LED的优势
1.1.2 LED的应用领域及发展
1.2 LED的发展史
1.3 选用蓝宝石作为LED衬底的原因
1.4 蓝宝石的基本性质
1.4.1 蓝宝石的晶体结构
1.4.2 蓝宝石的物理性质
1.5 蓝宝石衬底上LED的器件结构
1.5.1 缓冲层
1.5.2 GaN的掺杂
1.5.3 InxGa1xN／GaN多量子阱
1.5.4 电子屏蔽层
1.6 白光LED制程
1.6.1 多芯片组合型白光LED
1.6.2 光转换型白光LED
1.7 世界上主要的蓝宝石LED供应商
1.7.1 日亚化工
1.7.2 丰田合成
1.7.3 飞利浦照明
1.7.4 首尔半导体
1.7.5 其他
1.8 蓝宝石LED面临的问题与局限
1.8.1 晶体缺陷影响器件性能
1.8.2 导热性差导致热失效
1.8.3 极化影响发光效率
1.8.4 光提取率低
1.8.5 横向电流结构局限大
1.8.6 知识产权受限
1.9 传统蓝宝石衬底上LED外延材料及芯片的小结与展望
参考文献
第2章 新型衬底
2.1 概述
2.2 新型衬底的主要种类
2.2.1 图形化蓝宝石衬底
2.2.2 Si衬底
2.2.3 金属衬底
2.2.4 新型氧化物衬底
2.2.5 自支撑衬底
2.2.6 非极性衬底
2.3 小结
参考文献
第3章 图形化蓝宝石衬底上蓝／白光LED外延材料及芯片
3.1 图形化蓝宝石衬底
3.2 PSS的应用价值
3.2.1 传统蓝宝石衬底的不足
3.2.2 PSS的优势
3.3 PSS的制作
3.3.1 PSS的制作工序
3.3.2 刻蚀方法
3.3.3 纳米压印刻蚀技术
3.4 PSS供应商现状
3.5 PSS的发展趋势
3.5.1 图案形状从简单向优化发展
3.5.2 PSS与其他技术的结合
3.6 PSS的图案设计
3.6.1 基于实验的图案设计
3.6.2 基于模拟的图案设计
3.7 PSS的外延层生长及芯片性能
3.7.1 PSS的外延层生长
3.7.2 PSSLED的材料及芯片性能
3.8 PSS蓝宝石衬底上Ga)4基LED的小结与展望
3.8.1 PSs与激光剥离技术结合
3.8.2 PSS在大尺寸芯片上的应用
3.8.3 小结与展望
参考文献
第4章 si衬底上蓝／白光LED外延材料及芯片
4.1 Si衬底的定义
4.2 Si衬底材料的制备工艺
4.3 Si衬底供应商
4.4 Si衬底上LED外延材料发展的意义
4.5 Si衬底上LED外延材料与芯片的制备工艺
4.5.1 缓冲层技术
4.5.2 激光剥离技术
4.5.3 图形衬底技术
4.5.4 镜面结构
4.6 Si衬底LED外延材料及芯片的小结与展望
参考文献
第5章 金属单晶衬底上蓝／白光LED外延材料及芯片
5.1 金属单晶衬底的定义及概述
5.2 金属单晶衬底上LED外延材料及芯片制备的意义
5.3 金属单晶衬底材料的制备工艺
5.3.1 金属单晶的生长工艺
5.3.2 金属单晶衬底的加工工艺
5.4 金属衬底上LED外延材料生长及芯片制备的工艺
5.4.1 激光剥离技术和PLD技术的介绍
5.4.2 激光剥离技术制备金属单晶衬底上的LED芯片
5.4.3 直接在金属单晶衬底上外延生长Ⅲ族氮化物薄膜
5.5 金属衬底上LED外延材料及芯片的小结与展望
参考文献
第6章 新型氧化物衬底上蓝／白光LED外延材料及芯片
6.1 新型氧化物衬底定义及种类
6.1.1 新型氧化物衬底定义
6.1.2 新型氧化物衬底种类
6.2 新型氧化物衬底材料的制备工艺
6.2.1 新型氧化物单晶制备技术
6.2.2 新型氧化物单晶衬底的制备
6.3 新型氧化物衬底上外延生长氮化物薄膜的主要方法与工艺
6.3.1 缓冲层技术
6.3.2 衬底表面处理技术
6.3.3 气氛的调整
6.3.4 PLD技术
6.3.5 其他
6.4 新型氧化物衬底LED芯片及器件
6.4.1 LiGaO2基LED芯片
6.4.2 MgAl2O1基LED芯片
6.4.3 LiAlO2基LED芯片
6.4.4 LSAT基LED芯片
6.5 新型氧化物衬底LED外延材料及芯片的小结与展望
参考文献
第7章 自支撑GaN衬底上蓝／白光LED外延材料及芯片.
7.1 自支撑GaN衬底的定义
7.2 发展自支撑GaN衬底上LED外延材料与芯片的意义
7.3 自支撑GaN衬底的制备
7.3.1 GaN单晶厚膜的制备
7.3.2 自支撑GaN衬底的进一步加工
7.4 自支撑GaN衬底的供应
7.5 自支撑GaN衬底上LED外延材料生长及芯片制备的工艺
7.5.1 自支撑GaN衬底用于大功率LED垂直结构的外延生长
7.5.2 白支撑GaN作为半极性或非极性LED衬底材料
7.6 国内外主要研究团队
7.7 自支撑GaN衬底上外延材料及芯片的小结与展望
参考文献
第8章 非极性衬底上蓝／白光LED外延材料及芯片
8.1 非极性LED的兴起
8.1 1 极性LED的局限及其解决方法
8.1.2 非极性LED的定义及其优势
8.2 非极性LED外延材料及芯片
8.2.1 非极性LED外延材料的发展现状
8.2.2 蓝宝石
8.2.3 yLiALO2衬底
8.2.4 βLiALO2衬底
8.2.5 Slc衬底及其优势
8.2.6 Si衬底
8.2.7 自支撑非极性GaN
8.2.8 其他衬底
8.3 非极性衬底上LED外延材料及芯片的小结与展望
参考文献
刖吾
第1章 传统蓝宝石衬底上蓝／白光LED外延材料及芯片
1.1 LED的发展态势
1.1.1 LED的优势
1.1.2 LED的应用领域及发展
1.2 LED的发展史
1.3 选用蓝宝石作为LED衬底的原因
1.4 蓝宝石的基本性质
1.4.1 蓝宝石的晶体结构
1.4.2 蓝宝石的物理性质
1.5 蓝宝石衬底上LED的器件结构
1.5.1 缓冲层
1.5.2 GaN的掺杂
1.5.3 InxGa1xN／GaN多量子阱
1.5.4 电子屏蔽层
1.6 白光LED制程
1.6.1 多芯片组合型白光LED
1.6.2 光转换型白光LED
1.7 世界上主要的蓝宝石LED供应商
1.7.1 日亚化工
1.7.2 丰田合成
1.7.3 飞利浦照明
1.7.4 首尔半导体
1.7.5 其他
1.8 蓝宝石LED面临的问题与局限
1.8.1 晶体缺陷影响器件性能
1.8.2 导热性差导致热失效
1.8.3 极化影响发光效率
1.8.4 光提取率低
1.8.5 横向电流结构局限大
1.8.6 知识产权受限
1.9 传统蓝宝石衬底上LED外延材料及芯片的小结与展望
参考文献
第2章 新型衬底
2.1 概述
2.2 新型衬底的主要种类
2.2.1 图形化蓝宝石衬底
2.2.2 Si衬底
2.2.3 金属衬底
2.2.4 新型氧化物衬底
2.2.5 自支撑衬底
2.2.6 非极性衬底
2.3 小结
参考文献
第3章 图形化蓝宝石衬底上蓝／白光LED外延材料及芯片
3.1 图形化蓝宝石衬底
3.2 PSS的应用价值
3.2.1 传统蓝宝石衬底的不足
3.2.2 PSS的优势
3.3 PSS的制作
3.3.1 PSS的制作工序
3.3.2 刻蚀方法
3.3.3 纳米压印刻蚀技术
3.4 PSS供应商现状
3.5 PSS的发展趋势
3.5.1 图案形状从简单向优化发展
3.5.2 PSS与其他技术的结合
3.6 PSS的图案设计
3.6.1 基于实验的图案设计
3.6.2 基于模拟的图案设计
3.7 PSS的外延层生长及芯片性能
3.7.1 PSS的外延层生长
3.7.2 PSSLED的材料及芯片性能
3.8 PSS蓝宝石衬底上Ga)4基LED的小结与展望
3.8.1 PSs与激光剥离技术结合
3.8.2 PSS在大尺寸芯片上的应用
3.8.3 小结与展望
参考文献
第4章 si衬底上蓝／白光LED外延材料及芯片
4.1 Si衬底的定义
4.2 Si衬底材料的制备工艺
4.3 Si衬底供应商
4.4 Si衬底上LED外延材料发展的意义
4.5 Si衬底上LED外延材料与芯片的制备工艺
4.5.1 缓冲层技术
4.5.2 激光剥离技术
4.5.3 图形衬底技术
4.5.4 镜面结构
4.6 Si衬底LED外延材料及芯片的小结与展望
参考文献
第5章 金属单晶衬底上蓝／白光LED外延材料及芯片
5.1 金属单晶衬底的定义及概述
5.2 金属单晶衬底上LED外延材料及芯片制备的意义
5.3 金属单晶衬底材料的制备工艺
5.3.1 金属单晶的生长工艺
5.3.2 金属单晶衬底的加工工艺
5.4 金属衬底上LED外延材料生长及芯片制备的工艺
5.4.1 激光剥离技术和PLD技术的介绍
5.4.2 激光剥离技术制备金属单晶衬底上的LED芯片
5.4.3 直接在金属单晶衬底上外延生长Ⅲ族氮化物薄膜
5.5 金属衬底上LED外延材料及芯片的小结与展望
参考文献
第6章 新型氧化物衬底上蓝／白光LED外延材料及芯片
6.1 新型氧化物衬底定义及种类
6.1.1 新型氧化物衬底定义
6.1.2 新型氧化物衬底种类
6.2 新型氧化物衬底材料的制备工艺
6.2.1 新型氧化物单晶制备技术
6.2.2 新型氧化物单晶衬底的制备
6.3 新型氧化物衬底上外延生长氮化物薄膜的主要方法与工艺
6.3.1 缓冲层技术
6.3.2 衬底表面处理技术
6.3.3 气氛的调整
6.3.4 PLD技术
6.3.5 其他
6.4 新型氧化物衬底LED芯片及器件
6.4.1 LiGaO2基LED芯片
6.4.2 MgAl2O1基LED芯片
6.4.3 LiAlO2基LED芯片
6.4.4 LSAT基LED芯片
6.5 新型氧化物衬底LED外延材料及芯片的小结与展望
参考文献
第7章 自支撑GaN衬底上蓝／白光LED外延材料及芯片.
7.1 自支撑GaN衬底的定义
7.2 发展自支撑GaN衬底上LED外延材料与芯片的意义
7.3 自支撑GaN衬底的制备
7.3.1 GaN单晶厚膜的制备
7.3.2 自支撑GaN衬底的进一步加工
7.4 自支撑GaN衬底的供应
7.5 自支撑GaN衬底上LED外延材料生长及芯片制备的工艺
7.5.1 自支撑GaN衬底用于大功率LED垂直结构的外延生长
7.5.2 白支撑GaN作为半极性或非极性LED衬底材料
7.6 国内外主要研究团队
7.7 自支撑GaN衬底上外延材料及芯片的小结与展望
参考文献
第8章 非极性衬底上蓝／白光LED外延材料及芯片
8.1 非极性LED的兴起
8.1 1 极性LED的局限及其解决方法
8.1.2 非极性LED的定义及其优势
8.2 非极性LED外延材料及芯片
8.2.1 非极性LED外延材料的发展现状
8.2.2 蓝宝石
8.2.3 yLiALO2衬底
8.2.4 βLiALO2衬底
8.2.5 Slc衬底及其优势
8.2.6 Si衬底
8.2.7 自支撑非极性GaN
8.2.8 其他衬底
8.3 非极性衬底上LED外延材料及芯片的小结与展望
参考文献
新型衬底上的蓝/白光LED外延材料与芯片
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