氮化鎵襯底或將引領LED襯底發展潮流

與傳統襯底材料相比，氮化鎵具有禁帶寬度大、擊穿電壓高、熱導率大、電子飽和漂移速度高、抗輻射能力強和良好的化學穩定性等優越特性，是迄今理論上電光、光電轉換效率最高的材料體系。氮化鎵襯底相對於藍寶石、碳化矽等襯底的性能優勢顯而易見，但最大難題在於價格過高。

厚膜的襯底產品方面：產品有10～50微米的不同規格，常用的是20～30微米。位元錯密度在107cm^-3量級，根據不同的技術參數可分為兩種即n型摻雜與半絕緣。n型摻雜主要運用於LED等光電器件，半絕緣主要運用於電力電子、微波器件上。

自支撐氮化鎵襯底方面：位元錯密度在105cm^-3量級，根據不同的技術參數分為三種，即n型摻雜、半絕緣與非摻雜。n型氮化鎵，主要運用於LED、雷射器方面;半絕緣則運用于高功率微波器件或大電流高電壓的開關上。非摻雜即高純度氮化鎵， 在探測器上的應用較為廣泛，要求材料的電子濃度越低越好。納維非摻雜氮化鎵產品，X射線(002)半峰寬為50秒、(102)半峰寬為80秒左右，塊體材 料的電子遷移率超過1500cmV-1s-1，處於國際前列水準。納維是國際上能夠生產銷售氮化鎵自支撐晶片的少數幾個單位之一。

HVPE法生長z氮化鎵自支撐襯底

HVPE主要是金屬鎵、氯化氫、氨氣，金屬鎵和氯化氫發生反應，生成氯化鎵，氯化鎵在200℃後變成氣體，以這個為原材料，進而通過在襯底表面上與氨氣反應變成氮化鎵。HVPE這種生成方法，在表面的化學飽和度非常高，因此，其生長速度非常快，比MOCVD的生長速度快50～100倍，它一個小時能夠生長200～300個微米，可以在短時間內把這個材料變成高品質的氮化鎵，這是它的一個特點。

未來5年，氮化鎵的價格將下降10～20倍，4～6寸進入市場

氮化鎵襯底上的同質外延與藍寶石襯底上的異質外延，單從技術角度上講，異質外延缺陷密度比同質外延的氮化鎵高出2～3個數量級。氮化鎵具有導電的特點，可以做成垂直結構的晶片，這樣，外延片的利用面積比藍寶石的提高1.5倍。做成垂直結構之後，氮化鎵上電流密度可以很高，期望一個氮化鎵襯底上的晶片可以抵十個藍寶石襯底上的晶片。美國的Sorra和日本的NGK已經開始大力開發這類晶片，並取得重要突破，達到同樣亮度，氮化鎵襯底上製作的LED能耗比傳統晶片低一半以上。

隨著氮化鎵的規模量產和價格的下降，以及LED外延技術的不斷發展，當將晶片電流密度提高到5～10倍時，氮化鎵在LED上運用的優勢會比藍寶石明顯很多。預計未來5年，用於LED的氮化鎵襯底價格能夠降10～20倍，氮化鎵襯底在單位流明價格上會取得顯著優勢。


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