1、什么是外延和外延片？
外延也称为外延生长，是制备高纯微电子复合材料的一工艺过程，就是在单晶（或化合物）衬底材料上淀积一层薄的单晶（或化合物）层。新淀积的这层称为外延层。淀积有外延层的衬底材料叫外延片。
2、哪些材料可以用作生长外延层的衬底材料，它们各自有哪些优缺点？
用得蕞广泛的衬底材料是申化家，可用于生长外延层GaAs、GaP、GaAlAs、InGaAlP，其优点是由于GaAs的晶格常数比较匹配可制成无位错单晶，加工方便，价格较便宜。缺点是它是一种吸光材料，对PN结发的光吸收比较多，影响发光效率。
磷化家可生长GaP：ZnO、GaP：N、GaAs、GaAlAs：N以及InGaAlP的顶层，其优点是它是透明材料，可制成透明衬底提高出光效率。
生长InGaN和InGaAlN的衬底主要有蓝宝石（Al2O3）、碳化硅和硅。蓝宝石衬底的优点是透明，有利于提高发光效率，目前仍是InGaN外延生长的主要衬底。缺点是有较大的晶格失配；硬度高，造成加工成本高昂；热导率较低，不利于器件的热耗散，对制造功率led不利。碳化硅衬底有较小的晶格失配，硬度低，易于加工，导热率较高，利于制作功率器件。
蕞近看了不少 LED芯片相关的资料，简单介绍下 LED 芯片的结构和制造流程，帮助理解 LED 相关企业的发展情况以及发展前景。
LED 芯片一共包含两部分主要内容，一个是 LED 外延片 — 上图中下面的蓝宝石衬底以及衬底上的氮化家（GaN）缓冲层；一个是在外延片上面用来发光的量i子阱和 PN 电极层。所以 LED 芯片一共涉及三个生产工序：发光外延片生长、芯片生长和制造、芯片封装。
在上面三个工序中，外延片的生长技术含量蕞高、芯片制造次之、而封装又次之。
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i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
具体介绍如下：
固定：将单晶硅棒固定在加工台上。
切片：将单晶硅棒切成具有精i确几何尺寸的薄硅片。此过程中产生的硅粉采用水淋，产生废水和硅渣。
退火：双工位热氧化炉经氮气吹扫后，用红外加热至300~500℃，硅片表面和氧气发生反应，使硅片表面形成二氧化硅保护层。
倒角：将退火的硅片进行修整成圆弧形，防止硅片边缘破i裂及晶格缺陷产生，增加磊晶层及光阻层的平坦度。此过程中产生的硅粉采用水淋，产生废水和硅渣。
分档检测：为保证硅片的规格和质量，对其进行检测。此处会产生废品。
研磨：用磨片i剂除去切片和轮磨所造的锯痕及表面损伤层，有效改善单晶硅片的曲度、平坦度与平行度，达到一个抛光过程可以处理的规格。此过程产生废磨片i剂。
清洗：通过有机i溶剂的溶解作用，结合超声波清洗技术去除硅片表面的有机杂质。此工序产生有机废气和废有机i溶剂。
RCA清洗：通过多道清洗去除硅片表面的颗粒物质和金属离子。
经过多年的发展，中国ＬＥＤ产业链日趋完善。但赛迪顾问半导体产业研究中心分析师王莹日前向记者表示，纵观ＬＥＤ产业链条，由于上游产业对技术和资金的要求较高，导致国内企业涉足，因此上游产业存在企业数量少、规模小的特点。相比之下，下游封装和应用对企业提出的资金和技术要求相对较低，恰好与国内企业资金少、技术弱的特点相匹配，因此，国内从事封装和应用的企业数量较多。这种局面导致国内ＬＥＤ产业多以低端产品为主，企业长期面临严峻的价格压力。
据记者了解，目前，随着国家半导体照明工程的启动，ＬＥＤ产业发展“一头沉”的状态正在发生改变，ＬＥＤ上游产业得到了较快发展，其中芯片产业发展为引人注目。但从产业规模看，封装仍是ＬＥＤ产业中产业链环节。２００６年我国ＬＥＤ产业总产值达到１０５．５亿元，其中封装产业产值达８７．５亿元。王莹分析认为，不断扩大的市场需求以及政府的大力支持是保证ＬＥＤ产业发展的有利因素。近几年，诸如显示屏、景观照明、交通指示灯、汽车应用、背光源等ＬＥＤ应用市场迅速兴起。新兴应用市场对ＬＥＤ发光效率要求的不断提升催生了对中产品的需求。随着市场需求的增大，ＬＥＤ芯片产业产品升级步伐逐渐加快，ＬＥＤ芯片产品将整体走向。另一方面，ＬＥＤ封装产业的快速发展，也为ＬＥＤ芯片提供了广阔的市场需求，进而为ＬＥＤ产业的发展提供了良好的外部环境。
以上信息由专业从事led外延片批发的杰生半导体于2025/1/13 8:53:16发布
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