led芯片知识
芯片led
芯片ledLED芯片是一种利用半导体材料发光的电子元件。
它的全称是Light Emitting Diode（发光二极管），是一种固态光源，具有省电、寿命长、抗震动、响应速度快等优点，在各个领域得到广泛应用。
以下是关于LED芯片的一些介绍，共计1000字。
一、LED芯片的基本原理和组成LED芯片是通过半导体材料在电流的作用下发光的，其基本原理是反向偏置的p-n结通过电流激发而产生光电子复合，能量释放成光，从而产生可见光。
LED芯片主要由以下几个部分组成：1. 硅基背电极：用于提供芯片的电源引线和散热。
2. p型芯片与n型芯片：利用半导体材料形成的p-n结，在电流通过时形成电子-空穴复合，从而产生光。
3. 介质封装层：用于保护芯片、改变光线的出射角度等。
4. 金属电极：用于引出芯片的正负极。
二、LED芯片的优点和应用1. 节能和环保：LED芯片具有高光效、低耗电的特点，相比传统的荧光灯和白炽灯，能够实现更大程度的节能和减少二氧化碳的排放。
2. 寿命长：LED芯片的寿命可达到数万小时，相比传统灯泡的寿命更长，减少了更换灯泡的频率和维护成本。
3. 抗震动：由于LED芯片采用了固态材料，具有较好的耐振性能，不易损坏，适用于各种艰苦环境。
4. 响应速度快：由于LED芯片灯珠体积小，不需要加热启动，具有较快的响应速度，可广泛应用于信号指示等需要快速开关的场合。
5. 设计自由度高：LED芯片的体积小、发光特性稳定，可以设计成各种形状和颜色的发光体，符合不同需求的应用场景。
LED芯片的应用非常广泛，主要包括以下几个领域：1. 照明领域：LED芯片作为节能照明的首选，被广泛应用于室内照明、街道照明、汽车照明等场所。
2. 显示屏领域：LED芯片可制成各种尺寸的点阵组成的LED显示屏，用于广告牌、电子屏、电子显示屏等应用。
3. 车灯领域：由于LED芯片具有快速响应速度和高亮度的特点，被广泛应用于汽车尾灯、车内照明等。
4. 电子器件领域：由于LED芯片具有低电压、小体积、长寿命等优点，被广泛应用于计算机、手机、电视等电子产品中作为指示灯、背光源等。
LED芯片原理分类基础知识大全
LED芯片原理分类基础知识大全LED（Light Emitting Diode）即发光二极管，是一种基于半导体材料的电子元件。
它能够直接将电能转换为可见光，具有体积小、功耗低、寿命长等优点，在各个领域有着广泛的应用。
1. 衬底选择：芯片的衬底通常使用蓝宝石（sapphire）或硅（silicon）材料，其中蓝宝石衬底适用于制造蓝光LED，而硅衬底适用于制造红光、绿光LED。
2.外延生长：将所需材料的薄片逐渐沉积在衬底上，使其逐渐增厚，形成外延层。
3.晶圆切割：将外延层切割成晶圆形状，并进行光洁处理。
4.研磨和腐蚀：通过机械或化学方法对晶圆进行研磨或腐蚀，使其得到一定的光学反射效果。
5.P型和N型制备：在晶圆上制备P型和N型区域，分别通过掺杂方法将其中一侧的材料掺入组别的杂质。
6.金属电极制备：在P型和N型区域上刻蚀金属电极，通过金属电极可以引出电流。
7.芯片测试：对制备完成的LED芯片进行测试，包括亮度、波长、电流和电压等参数的测试。
根据不同的工艺和材料选择，LED芯片的类型可分为以下几种：1.普通LED芯片：制造工艺简单，成本低，适用于一般照明和显示等领域。
2.高亮度LED芯片：通过优化结构和材料，提高亮度和发光效率，适用于显示屏、信号灯等需要高亮度的应用。
3.SMDLED芯片：表面安装技术（SMD）制造的LED芯片，便于焊接和组装，广泛应用于背光源、室内照明等领域。
4.COBLED芯片：芯片上多个小颗粒进行集成，具有高亮度、高可靠性等优点，适用于大功率照明等领域。
5.RGBLED芯片：集成了红、绿、蓝三种颜色的LED芯片，通过不同颜色的组合可以实现多彩的显示效果。
6.UVLED芯片：发射紫外线光的LED芯片，用于紫外线固化、水质检测、杀菌消毒等领域。
总的来说，LED芯片的原理分类涉及到材料选择、制备工艺和应用领域等多个方面，通过不同的工艺和材料选择，可以实现不同功能和性能的LED芯片。
随着科技的进步和人们对绿色环保的追求，LED芯片的研发和应用将会得到更广泛的推广。
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二、外延片
外延片是指用外延工艺在衬底表面生长薄膜所生片的单晶硅片。一般外 延层厚度为2-20微米，作为衬底的单晶硅片厚度为610微米左右。 外延工艺：外延生长技术发展于20世纪50年代末60年代初，为了制造高 频大功率器件，需要减小集电极串联电阻。生长外延层有多种方法，但 采用最多的是气相外延工艺，常使用高频感应炉加热，衬底置于包有碳 化硅、玻璃态石墨或热分解石墨的高纯石墨加热体上，然后放进石英反 应器中，也可采用红外辐照加热。为了克服外延工艺中的某些缺点，外 延生长工艺已有很多新的进展：减压外延、低温外延、选择外延、抑制 外延和分子束外延等。外延生长可分为多种，按照衬底和外延层的化学 成分不同，可分为同质外延和异质外延；按照反应机理可分为利用化学 反应的外延生长和利用物理反应的外延生长；按生长过程中的相变方式 可分为气相外延、液相外延和固相外延等。
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三、LED外延片工艺流程如下：
衬底 - 结构设计 - 缓冲层生长 - N型GaN层生长 - 多量子阱发光层生 - P型GaN层生长 - 退火 - 检测（光荧光、X射线） - 外延片 外延片- 设计、加工掩模版 - 光刻 - 离子刻蚀 - N型电极（镀膜、退 火、刻蚀） - P型电极（镀膜、退火、刻蚀） - 划片 - 芯片分检、分 级 重点设备：金属有机物化学气相淀积（Metal-Organic Chemical Vapor Deposition，简称 MOCVD）， 1968年由美国洛克威尔公司提出来的一项 制备化合物半导体单品薄膜的新技术。该设备集精密机械、半导体材料、 真空电子、流体力学、光学、化学、计算机多学科为一体，是一种自动 化程度高、价格昂贵、技术集成度高的尖端光电子专用设备，主要用于 GaN（氮化镓）系半导体材料的外延生长和蓝色、绿色或紫外发光二极管 芯片的制造，也是光电子行业最有发展前途的专用设备之一。
LED芯片的基本介绍
MOCVD是利用气相反应物（前驱物）及 Ⅲ族的有机金属和Ⅴ族的NH3在衬底表面进行 反应，将所需的产物沉积在衬底表面。通过控 制温度、压力、反应物浓度和种类比例，从而 控制镀膜成分、晶相等品质。MOCVD外延炉是 制作LED外延片最常用的设备。 然后是对LED PN结的两个电极进行加工， 电极加工也是制作LED芯片的关键工序，包括 清洗、蒸镀、黄光、化学蚀刻、熔合、研磨； 然后对LED毛片进行划片、测试和分选，就可 以得到所需的LED芯片。如果芯片清洗不够乾 净，蒸镀系统不正常，会导致蒸镀出来的金属 层（指蚀刻后的电极）会有脱落，金属层外观 变色，金泡等异常。
p-GaN p-Al0.25Ga0.75N
MQW u-In0.04Ga0.96N
LM-InGaN n-GaN/u-GaN
蓝宝石衬底
衬底片
外延片
RIBER R49NT型MBE系统
RIBER R6000型MBE系统
注析：法国Riber公司是全球着名的MBE系统及相关设备的制造商和供应商，已有30年以上研发MBE系统的经验，在国际市场和中国市场中所占的市场份额都居于领先地位， 也是最早进入中国市场的MBE设备供应商之一，可为客户提供各种化合物半导体薄膜的外延设备和技术服务。2008年6月Riber收购了法国专门制造分子束源炉的ADDON公司； 2008年9月Riber公司又收购了英国牛津仪器公司控股的VG Semicon MBE部门，进一步扩大了它在国际MBE市场中的占有率。目前Riber公司在全球已有250多个研究型MBE客 户，22个生产型MBE客户（市场占有率71%），产品的销售网络遍布欧洲、美洲和亚洲等许多国家和地区。
LED芯片的基本介绍
陈海金
2012-10
目录
一、LED名词解释 二、LED晶片生产工艺及流程 三、LED晶片分类 四、LED发展的趋势 五、小结
LED芯片原理知识大全一览
LED芯片原理知识大全一览
LED是一种发光二极管。
发光二极管（LED）是一种无源器件，可将电能转换成光能，也可以将光能转换成电能。
LED原理非常简单，它只需将正向电流通过LED元件即可发光。
LED用于非常宽泛的应用场合，比如照明、节能灯具、显示屏、可视报警器、电子仪器和安全系统等，可用作显示器具，也可用作发光源或信号源。
LED芯片的基本原理是在半导体材料中有n极和p极，这两种型号的半导体经过内置元件处理后形成微小的发光单元，并将电能转换成光能，即产生发光现象。
能发出多种颜色的半导体结构有所不同，能发出的颜色也不一样。
LED芯片的结构由三层组成：基板、发光元件和连接层。
基板由绝缘和金属组成，它的作用是将LED封装到电路板，并连接到外部电路。
发光元件是LED的核心，它通常由硅片、金属膜、连接装置、外壳和陶瓷基板组成，发光元件中最重要的是芯片，它将电流转换成可见光，而且它的发光效果取决于它的封装及其布局；连接层由铜线组织而成，其作用是将上述的基板和发光元件连接到外部电路板。
电子元件中的LED芯片是机器可以识别的有用芯片，它可以维护、控制电子设备的运行，具有良好的可靠性和可信度。
LED芯片的分类与特征
LED芯片的分类与特征
发光二极管的制造工艺过程
Sapphire蓝 宝石 2-inch
芯片加工
衬底材料 生长或购 买衬底
芯片切割
器件封装
LED结构 MOCVD生长
课程内容
LED芯片的作用 LED芯片的分类与特征 LED芯片的结构与图示 LED芯片参数 LED芯片型号编码 LED芯片评估
回顾:LED的发光原理
Eg代表了将半导体的电子断键，变成 自由电子，并将此自由电子送到导带，而 在价带中留下空穴所需的能量。 Eg=hf h是常数，f是光的频率。 因为光速=波长×频率，即C= ×f。 所以：=1240/Eg （单位：纳米）
理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光 区域的半导体材料禁带宽度Ｅg有关，即 λ≈1240/Eg（nm） 电子由导带向价带跃迁时以光的形式释放 能量，大小为禁带宽度Eg，由光的量子性可知， hf= Eg [h为普朗克常量,f为频率，据f=c/λ,可得 λ=hc/Eg,当λ的单位用um, Eg单位用电子伏特 （eV）时，上式为λ=1.24um·ev/Eg ]，若能产生 可见光（波长在380nm紫光～780nm红光）， 半导体材料的Eg应在1.59 ～ 3.26eV之间。
F.A. Ponce and D.P. Bour, Nature 386, 351 (1997)
5.按芯片质量分:
（1）正规格方片：是指经过生产厂挑选过的：亮度， 电压，抗静电能力，色差都是在同一个标准范围的！ 正规方片A：是完全经过挑选，并保证数量。 正规方片B：是指不保证数量的但是经过挑选。 （2）大圆片：就是指未经过挑选：亮度相差大，电压 波动大，抗静电能力不一致，跑波长（色差大）！ 但是会把（外延片做成的芯片）周围的不能用的部 分剔除掉 （3）猪毛片：大圆片的不良都有具备，最大特点是什 么颜色都有，不只是单纯的波长跨度大！ 正规方片A>正规放片B>大圆片>猪毛片>散晶。
LED芯片种类及介绍
LED芯片种类及介绍LED芯片是一种发光二极管（Light Emitting Diode，LED）的核心组件，广泛应用于照明、显示、通讯和传感等领域。
根据不同的用途和要求，LED芯片有多种不同的种类和类型。
下面将介绍一些常见的LED芯片。
1.普通LED芯片：普通LED芯片是最基本的LED芯片，通常由镓磷化物材料构成。
它们具有低功耗、高亮度、长寿命等优点，广泛用于室内和室外照明、指示灯、面板指示等应用。
普通LED芯片有不同的尺寸和颜色可选。
2.SMDLED芯片：SMD（Surface Mount Device）LED芯片是一种表面贴装封装的LED芯片。
它们通常非常小巧，适合在限空应用中使用，例如电视、手机、平板电脑等显示屏。
SMD LED芯片有多种类型，包括单色、多色和全彩等，可实现各种显示效果。
3.COBLED芯片：COB（Chip on Board）LED芯片是将多个LED芯片连接到同一电路板上，形成一组LED芯片。
它们具有高亮度、高光效和均匀光分布的优点，在照明应用中非常受欢迎，例如室内灯具、车灯和户外照明。
4.UVLED芯片：UV（Ultraviolet）LED芯片是一种可以发出紫外线光的LED芯片。
它们广泛应用于紫外线消毒、紫外线固化、光刻、UV打印等领域。
UVLED芯片有多种波长可选，不同波长的紫外线适用于不同的应用。
5.IRLED芯片：IR（Infrared）LED芯片是一种可以发出红外线光的LED芯片。
它们在遥控器、红外线通信、红外线传感等领域得到广泛应用。
IR LED芯片有不同的波长和功率可选，可以适应不同的应用需求。
6.RGBLED芯片：RGBLED芯片由红、绿、蓝三种颜色的LED芯片组成，可以通过不同的亮度和混色方式来呈现各种颜色。
RGBLED芯片广泛用于彩色显示、舞台灯光、装饰照明等领域。
除了以上介绍的常见LED芯片，还有其他一些特殊类型的LED芯片，如高亮度LED芯片、高功率LED芯片、有机LED芯片等，它们在各自的领域有着特殊的用途和优势。
LED芯片
LED芯片LED芯片是一种光电半导体器件，它的全称是Light-emitting diode，即发光二极管。
LED芯片的主要作用是将电能转换成光能，通过发光产生可见光。
与传统的荧光灯和白炽灯相比，LED芯片具有更高的能效、更长的寿命、更小的体积和更高的耐冲击性。
LED芯片的基本结构包括P型半导体和N型半导体，中间夹着一层P-N结。
当正向电压施加到LED芯片上时，电子会从N型半导体流向P型半导体，而空穴则从P型半导体流向N型半导体，两者在P-N结相遇时会发生复合，产生光能。
根据不同的材料组成，LED芯片可以发出不同的光谱，从红色、绿色到蓝色甚至紫外线。
LED芯片的优点主要体现在以下几个方面：1. 能效高：LED芯片的能效比传统荧光灯和白炽灯更高，转换电能至光能的效率非常高，能够节省能源的消耗。
相同功率下，LED芯片的光亮度要高于其他光源。
2. 长寿命：LED芯片寿命一般可以达到几万个小时以上，远远超过传统灯泡。
这意味着LED产品的使用寿命更长，更节省更换成本。
3. 可调性好：LED芯片的亮度和颜色可以通过外部电流和电压进行调节，具有非常好的可调性。
这使得LED应用非常广泛，可以满足不同场景下的需求。
4. 反应速度快：LED芯片的反应速度非常快，可以迅速达到最大亮度，适合对光亮度要求较高的场景，如电子显示屏和灯光效果等。
5. 尺寸小：LED芯片的尺寸非常小，可以做到非常紧凑的设计，适合集成在各种设备和产品中。
6. 环保节能：LED芯片不含有汞等有害物质，不会对环境产生污染，而且能效高，节约能源，符合可持续发展的要求。
目前，LED芯片已广泛应用于照明、显示、电子产品、交通信号灯、汽车照明等领域，成为一种主流的照明和显示技术。
随着技术的不断进步，LED芯片的亮度、颜色、能效和稳定性不断提高，预计未来LED芯片的应用范围还将进一步扩大。
LED芯片参数范文
LED芯片参数范文1.发光效率：LED芯片的光电转换效率通常用光通量来表示，单位为流明/瓦特。
高效率的LED芯片能够将电能转化为光能的效率更高，拥有更高的光通量。
2.光色特性：LED芯片发出的光的色彩可以通过选择不同的材料和添加不同的杂质来调节。
常见的光色有红、绿、蓝、黄等。
LED芯片在制造时通常会指定颜色色温和色坐标，以保证光色的一致性。
3.发光强度：发光强度是指单位立体角内发光的光功率，通常用单位时间内发光的光通量来表示，单位为流明。
发光强度决定了LED光源在不同方向上的亮度，具体数值取决于LED芯片内部结构的设计和光效。
4.色温：色温是指光的色彩相对于黑体光源的冷暖程度，单位为开尔文(K)。
常见的LED芯片有不同的色温等级可供选择，如暖白色、自然白色、冷白色等。
色温的选择在照明设计中非常重要，能够营造出不同的空间氛围。
5.色坐标：色坐标用于描述光源的颜色，在三维坐标系中表示。
通常会使用CIE（国际照明委员会）提供的色差图来标明色坐标，常见的有CIE1931和CIE1976两种色坐标系。
色坐标可以帮助人们精确定位和描述光源的颜色。
6.电压和电流：LED芯片工作时需要提供适当的电压和电流。
通常会有额定电压和电流的参数，以确保LED芯片正常工作并达到预期的光效。
7.光衰特性：LED芯片在使用一段时间后，其发光强度会逐渐衰减，这个现象称为光衰。
光衰对于LED芯片的使用寿命和稳定性有重要影响。
一般来说，优质的LED芯片具有较小的光衰特性。
8.寿命和可靠性：LED芯片的寿命是指其使用时间长短，通常以工作小时数来表示。
LED芯片的可靠性是指其在正常工作条件下的稳定性和可持续性，包括抗振动、抗冲击、耐高温等特性。
9.尺寸和封装：LED芯片的尺寸和封装方式对其应用有重要影响。
常见的封装方式有SMD（表面贴装器件）和COB（芯片级封装）等。
尺寸和封装可以根据具体需求进行选择，以满足不同的应用场景。
10.灯珠数量：LED芯片通常以灯珠数量来衡量其光源的亮度和功率。
LED芯片种类及介绍
LED芯片具有高效、节能、环保、寿命长等优点，广泛应用于照明、显示、背 光等领域。
LED芯片的分类
按波长分类
LED芯片按发射光的波长可分为可见光LED芯片和不可见光LED芯片。可见光LED芯片主 要用于照明和显示领域，不可见光LED芯片主要用于红外通信、感应等领域。
按功率分类
LED芯片按功率可分为小功率LED芯片和大功率LED芯片。小功率LED芯片主要用于指示 器、背光等领域，大功率LED芯片主要用于照明领域。
室外照明
LED芯片也可用于路灯、隧道灯 、景观灯等室外照明设备，提高 夜间能见度和安全性。
显示屏幕
电视屏幕
LED芯片可以用于制造高清、大屏幕 的电视屏幕，提供出色的视觉效果。
广告显示屏
LED芯片还可以用于制造各种广告显 示屏，如户外大型广告牌、商场展示 屏等，具有高亮度、高清晰度和高动 态范围的特点。
LED芯片还可以用于制造舞台灯光设 备，如染色灯、追光灯等，提供丰富 多彩的舞台效果。
04
LED芯片的发展趋势
高亮度化
总结词
随着LED技术的不断进步，高亮度LED芯片已成为市场主流，广泛应用于户外照明、汽 车照明等领域。
详细描述
高亮度LED芯片能够发出更高的光通量，具有更广泛的照明应用范围。它们通常采用高 功率芯片和先进的封装技术，以提高发光效率和稳定性。高亮度LED芯片的发展对于推
VS
详细描述
垂直芯片的结构使得其具有较高的亮度和 可靠性，同时也有利于散热。在垂直芯片 中，电流从上表面的阳极流向下表面的阴 极，产生的光子通过透明衬底向外发出。 这种结构使得垂直芯片在高温和低温环境 下都能保持良好的稳定性，适用于各种恶 劣环境下的应用。
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LED芯片知识大了解
目录
一 LED芯片基本知识 (2)
1、LED芯片的概念 (2)
2、LED芯片的组成元素 (2)
3、LED芯片的分类 (2)
二 LED衬底材料 (4)
1、LED衬底材料的概念及作用 (4)
2、LED衬底材料的种类 (4)
三 LED外延片 (6)
1、LED外延片生长的概念 (6)
2、LED外延片衬底材料的种类 (6)
3、LED外延片的检测 (6)
一、LED芯片基本知识
1、LED芯片的概念
LED芯片是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。
LED的心脏是一个半导体的芯片，芯片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个芯片被环氧树脂封装起来。
半导体芯片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。
但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N 结。
当电流通过导线作用于这个芯片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。
而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。
LED芯片为LED的主要原材料
，LED主要依靠芯片来发光。
LED芯片是在外延片上的基础上经过下面一系列流
程，最终完成如右图的成品-芯片。
外延片→清洗→镀透明电极层透 (Indium Tin
Oxide，ITO)→透明电极图形光刻→腐蚀→去胶→
平台图形光刻→干法刻蚀→去胶→退火→
SiO2沉积→窗口图形光刻→SiO2腐蚀→去胶→
N极图形光刻→预清洗→镀膜→剥离→退火→
P极图形光刻→镀膜→剥离→研磨→切割→
芯片→成品测试。
图1 外延片成品示意图
2、LED芯片的组成元素
LED芯片的元素主要为III-V族元素，主要有砷(AS)、铝(AL)、镓(Ga、)铟(IN)、磷(P)、氮(N)、锶(Si)这几种元素中的若干种组成。
3、LED芯片的分类
1）按发光亮度分
A、一般亮度：R(红色GaAsP 655nm)、H ( 高红GaP 697nm )、G ( 绿色GaP 565nm )、
Y ( 黄色GaAsP/GaP 585nm )、E(桔色GaAsP/ GaP 635nm )等
B、高亮度：VG(较亮绿色GaP 565nm)、VY(较亮黄色 GaAsP/ GaP 585nm)、
SR(较亮红色GaA/AS 660nm)；
C、超高亮度：UG﹑UY﹑UR﹑UYS﹑URF﹑UE等
D、不可见光(红外线)：R﹑SIR﹑VIR﹑HIR
E、红外线接收管：PT
F、光电管：PD
2）按组成元素分
A、二元晶片(磷﹑镓)：H﹑G等
B、三元晶片（磷﹑镓﹑砷）：SR(较亮红色GaA/AS 660nm)、 HR (超亮红色GaAlAs 660nm) UR(最亮红色GaAlAs 660nm)等
C、四元晶片(磷﹑铝﹑镓﹑铟)：SRF( 较亮红色 AlGalnP )、HRF(超亮红色 AlGalnP)、
URF(最亮红色AlGalnP 630nm)、VY(较亮黄色GaAsP/GaP 585nm)、
HY(超亮黄色 AlGalnP 595nm)、UY(最亮黄色 AlGalnP 595nm)、
UYS(最亮黄色 AlGalnP 587nm)、UE(最亮桔色 AlGalnP 620nm)、
HE(超亮桔色 AlGalnP 620nm)、UG (最亮绿色 AIGalnP 574nm) 等
3）按照制作工艺分
LED芯片分为MB芯片，GB芯片，TS芯片，AS芯片等4种
二、LED衬底材料
1、LED衬底的概念及作用
衬底又称基板，也有称之为支撑衬底。
衬底只要是外延层生长的基板，在生产和制作过程中，起到支撑和固定的作用。
它与外延层的特性配合要求比较严格，否则会影响到外延层的生长或是芯片的品质。
2、LED衬底材料的种类
对于制作LED芯片来说，衬底材料的选用是首要考虑的问题。
应该采用哪种合适的衬底，需要根据设备和LED器件的要求进行选择。
蓝宝石（Al2O3）
GaN基系列三种衬底材料硅（Si）
碳化硅（SiC）
1)蓝宝石衬底
通常，GaN基材料和器件的外延层主要生长在蓝宝石衬底上。
蓝宝石的硬度非常高，在自然材料中其硬度仅次于金刚石，但是在LED器件的制作过程中却需要对它进行减薄和切割（从400nm减到100nm左右）。
优点：①蓝宝石衬底的生产技术成熟、器件质量较好
②蓝宝石的稳定性很好，能够运用在高温生长过程中
③蓝宝石的机械强度高，易于处理和清洗
缺点：①晶格失配和热应力失配，会在外延层中产生大量缺陷；
②蓝宝石是一种绝缘体，在上表面制作两个电极，造成了有效发光面积减少；
③增加了光刻、蚀刻工艺过程，制作成本高。
2)硅衬底
硅衬底的芯片电极可采用两种接触方式，分别是L接触（Lateral-contact , 水平接触）和V 接触（Vertical-contact，垂直接触）[以下简称为L型电极和V型电极]。
通过这两种接触方式，LED芯片内部的电流可以是横向流动的，也可以是纵向流动的。
由于电流可以纵向流动，因此增大了LED的发光面积，从而提高了LED的出光效率。
因为硅是热的良导体，所以器件的导热性能可以明显改善，从而延长了器件的寿命。
3)碳化硅衬底
碳化硅衬底（CREE公司专门采用SiC材料作为衬底）的LED芯片，电极是L型电极，电流是纵向流动的。
采用这种衬底制作的器件的导电和导热性能都非常好，有利于做成面积较大的大功率器件
S iC是IV-IV族二元化合物，也是元素周期表IV族元素中唯一的稳定固态化合物，一种重要的半导体材料。
它具有优良的热学、力学、化学和电学性质，不但是制作高温、高频、大功率电子器件的最佳材料之一，同时又可以用作基于GaN的蓝色发光二极管的衬底材料。
优点：①碳化硅的导热系数为490W/m·K
②要比蓝宝石衬底高出10倍以上
缺点：①碳化硅制造成本较高
②实现其商业化还需要降低相应的成本
4)三种衬底的性能比较
三、LED外延片
1、LED外延片生长的概念
外延片是在一块加热至适当温度的衬底基片(主要有蓝宝石和、SiC、Si)上，气态物质InGaAlP有控制的输送到衬底表面，生长出特定单晶薄膜。
2、LED外延片衬底材料种类
当前用于GaN基LED的衬底材料比较多，但是能用于商品化的衬底目前只有两种，即蓝宝石和碳化硅衬底。
用于氮化镓研究的衬底材料比较多，但是能用于生产的衬底目前只有二种，即蓝宝石和碳化硅衬底。
3、LED外延片的检测
外延片的检测一般分为两大类:
一是光学性能检测，主要参数包括工作电压，光强，波长范围，半峰宽，色温，显色指数等等，这些数据可以用积分球测试。
二是可靠性检测，主要参数包括光衰，漏电，反压，抗静电，I-V曲线等等，这些数据一般通过老化进行测试。
4、LED外延片的分类。