图形化蓝宝石衬底GaN基LED性能分析(3)

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缺点晶格失配度高；导热性差；绝缘体；硬度大，不容易机械加工硬度大，不容易机械加工论文网；价格高晶格失配和应力失配都很高；吸收可见光单晶衬底制备很难，价格昂贵对光的吸收大

1.2 研究现状和发展趋势

2 PSS制作方法及参数表征

PSS技术基于两个基础，一个是侧向外延（ELOG）技术，一个是蓝宝石（Sapphire）衬底。简单来说，ELOG技术是用来降低位错密度的，其可以增加GaN薄膜的横向生长速度，导致生长表面不会产生位错弯曲。但由于ELOG技术有许多缺陷，其生长过程较长并且需要分步进行，利用SiO2和SiNx作为掩膜生长还有可能导致生长表面受到污染。直到2000年，美国的Ashby等人发现了PSS技术，他们克服了两步法的缺陷，采用了单步生长的方法，在具有条形结构的蓝宝石衬底上生长GaN薄膜，他们发现了GaN的悬挂臂外延出现在蓝宝石衬底的凹槽区域。经过多方研究，在2001年由日本的Tadatomo等人提出使用干法刻蚀的方法制备出具有周期性条纹的图形化蓝宝石衬底，他们发现这样可以有效地提高在该衬底上制备LED的外量子效率。

PSS的制作流程如图一所示,主要包括4个步骤，第一步是掩蔽层制作，一般掩蔽层的制作材料有光刻胶，SiO2以及SiNx等。第二步是掩蔽图形制作，就是在掩蔽层上利用光刻技术刻出图形。当使用光刻胶作为掩蔽层时，利用光刻制作图形时就不需要再涂一层光刻胶，否则需要再刻一层光刻胶。第三步是将掩蔽图形转移到蓝宝石衬底上。这里就要用到蓝宝石刻蚀技术，包括干法刻蚀和湿法刻蚀。最后一步则是去除掩蔽层。至此，PSS便制备完成。