藍寶石基板的長晶要求

目前由於投資的增加和來自矽基板的競爭,藍寶石基板廠商需要進一步降低生產成本。LED晶片廠商出於降低成本藍寶石長晶爐的考慮將逐漸傾向於採用大尺寸基板,矽基板在大尺寸方面具有明顯優勢,因此,藍寶石基板想在市場競爭中獲勝必須滿足LED對尺寸的要求,同時降低生產成本。由於晶格匹配的原因,LED的核心材料GaN薄膜最適合在C面藍寶石基板上外延生長,但C軸長晶比A軸長晶更為困難,因此目前傳統的藍寶石長晶方法多採用A軸長晶,但A軸長晶生長出的晶錠需從側面掏棒才能獲得C向藍寶石晶棒進而加工成C向藍寶石基板,如此則會大大降低晶錠的材料利用率,如泡生法,其材料利用率在35%左右,採用C軸長晶可使材料利用率提高至80%,從而大大降低藍寶石生產成本;另外,採用A軸長晶方法基板各部分生長時間不同,因此均勻性較差,而採用C軸長晶方法基板同一時間生成,均勻性高,如圖1所示;同時採用C軸長晶較A軸長晶可以更容易獲得大尺寸的C向藍寶石基板。

藍寶石長晶所用坩堝也是成本的重要組成部分,坩堝重複使用可以降低成本。提高長晶爐自動化程度和晶錠成品率、生長大尺寸晶錠、減少長晶時間也是降低生產藍寶石成本的重要方法。


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