Un substrat de saphir structuré (PSS) de 2, 4 ou 6 pouces sur lequel est cultivé du GaN peut être utilisé pour l'éclairage LED.
Caractéristiques principales
1. Caractéristiques structurelles :
La surface PSS présente un motif conique ou conique triangulaire régulier dont la forme, la taille et la distribution peuvent être contrôlées en ajustant les paramètres du processus de gravure.
Ces structures graphiques permettent de modifier le trajet de propagation de la lumière et de réduire la réflexion totale de celle-ci, améliorant ainsi l'efficacité de l'extraction de la lumière.
2. Caractéristiques des matériaux :
Le PSS utilise du saphir de haute qualité comme matériau de substrat, qui présente les caractéristiques suivantes : dureté élevée, conductivité thermique élevée, bonne stabilité chimique et transparence optique.
Ces caractéristiques permettent au PSS de résister à des environnements difficiles tels que des températures et des pressions élevées tout en conservant d'excellentes performances optiques.
3. Performances optiques :
En modifiant la diffusion multiple à l'interface entre le GaN et le substrat de saphir, le PSS permet aux photons complètement réfléchis à l'intérieur de la couche de GaN d'avoir une chance de s'échapper du substrat de saphir.
Cette caractéristique améliore considérablement l'efficacité d'extraction de la lumière de la LED et augmente son intensité lumineuse.
4. Caractéristiques du processus :
Le processus de fabrication du PSS est relativement complexe, impliquant de multiples étapes telles que la lithographie et la gravure, et nécessite un équipement de haute précision et un contrôle rigoureux du processus.
Cependant, grâce aux progrès technologiques constants et à la réduction des coûts, le processus de fabrication du PSS est progressivement optimisé et amélioré.
Avantage principal
1. Amélioration de l'efficacité d'extraction de la lumière : le PSS améliore considérablement l'efficacité d'extraction de la lumière des LED en modifiant le trajet de propagation de la lumière et en réduisant la réflexion totale.
2. Prolonger la durée de vie des LED : le PSS peut réduire la densité de dislocations des matériaux épitaxiaux GaN, réduisant ainsi la recombinaison non radiative et le courant de fuite inverse dans la région active, prolongeant la durée de vie des LED.
3. Amélioration de la luminosité des LED : Grâce à l'amélioration de l'efficacité d'extraction de la lumière et à l'allongement de la durée de vie des LED, l'intensité lumineuse des LED sur le PSS est considérablement améliorée.
4. Réduction des coûts de production : Bien que le processus de fabrication du PSS soit relativement complexe, il peut améliorer considérablement l'efficacité lumineuse et la durée de vie des LED, réduisant ainsi les coûts de production dans une certaine mesure et améliorant la compétitivité du produit.
Principaux domaines d'application
1. Éclairage LED : Le PSS, utilisé comme matériau de substrat pour les puces LED, peut améliorer considérablement l'efficacité lumineuse et la durée de vie des LED.
Dans le domaine de l'éclairage LED, le PSS est largement utilisé dans divers produits d'éclairage, tels que les lampadaires, les lampes de table, les phares de voiture, etc.
2. Dispositifs semi-conducteurs : Outre l’éclairage LED, le PSS peut également être utilisé pour fabriquer d’autres dispositifs semi-conducteurs, tels que des détecteurs de lumière, des lasers, etc. Ces dispositifs ont un large éventail d’applications dans les domaines de la communication, de la médecine, de la défense et autres.
3. Intégration optoélectronique : Les propriétés optiques et la stabilité du PSS en font l’un des matériaux idéaux dans le domaine de l’intégration optoélectronique. En intégration optoélectronique, le PSS peut être utilisé pour fabriquer des guides d’ondes optiques, des commutateurs optiques et d’autres composants permettant la transmission et le traitement des signaux optiques.
Paramètres techniques
| Article | Substrat en saphir à motifs (2 à 6 pouces) | ||
| Diamètre | 50,8 ± 0,1 mm | 100,0 ± 0,2 mm | 150,0 ± 0,3 mm |
| Épaisseur | 430 ± 25 μm | 650 ± 25 μm | 1000 ± 25 μm |
| Orientation de la surface | Plan C (0001) désaxé par rapport à l'axe M (10-10) de 0,2 ± 0,1° | ||
| Plan C (0001) désaxé par rapport à l'axe A (11-20) 0 ± 0,1° | |||
| Orientation à plat primaire | Plan A (11-20) ± 1,0° | ||
| Longueur à plat primaire | 16,0 ± 1,0 mm | 30,0 ± 1,0 mm | 47,5 ± 2,0 mm |
| R-Plane | 9 heures | ||
| Finition de la surface avant | à motifs | ||
| Finition de la surface arrière | SSP : Surface polie avec précision, Ra = 0,8-1,2 µm ; DSP : Surface polie par épitaxie, Ra < 0,3 nm | ||
| Marqueur laser | verso | ||
| TTV | ≤8μm | ≤10μm | ≤20μm |
| ARC | ≤10μm | ≤15μm | ≤25μm |
| CHAÎNE | ≤12μm | ≤20μm | ≤30μm |
| Exclusion des bords | ≤2 mm | ||
| Spécifications du modèle | Structure de la forme | Dôme, cône, pyramide | |
| Hauteur du motif | 1,6 à 1,8 μm | ||
| Diamètre du motif | 2,75~2,85 μm | ||
| Espace de motifs | 0,1 à 0,3 μm | ||
XKH se spécialise dans le développement, la production et la vente de substrats de saphir structurés (PSS) et s'engage à fournir des produits PSS de haute qualité et performants à ses clients du monde entier. Forte d'une technologie de fabrication avancée et d'une équipe technique professionnelle, XKH est en mesure de personnaliser les produits PSS selon différentes spécifications et structures de motifs, en fonction des besoins de ses clients. Soucieuse de la qualité de ses produits et de ses services, XKH s'engage à offrir à ses clients une assistance technique complète et des solutions adaptées. Dans le domaine des PSS, XKH a acquis une solide expérience et bénéficie d'atouts considérables. Elle souhaite collaborer avec des partenaires internationaux pour promouvoir conjointement le développement innovant de l'éclairage LED, des semi-conducteurs et d'autres secteurs.
Diagramme détaillé
