GaN 소재가 성장하는 2인치, 4인치, 6인치 패턴 사파이어 기판(PSS)은 LED 조명에 사용할 수 있습니다.
주요 특징
1. 구조적 특성:
PSS 표면은 규칙적인 원뿔 또는 삼각형 원뿔 패턴을 가지고 있으며, 그 모양, 크기 및 분포는 에칭 공정 매개변수를 조정하여 제어할 수 있습니다.
이러한 그래픽 구조는 빛의 전파 경로를 바꾸고 빛의 총 반사를 줄이는 데 도움이 되므로 빛 추출의 효율성을 향상시킵니다.
2. 재료 특성:
PSS는 높은 경도, 높은 열전도도, 우수한 화학적 안정성 및 광학적 투명성의 특성을 지닌 고품질 사파이어를 기판 소재로 사용합니다.
이러한 특성 덕분에 PSS는 뛰어난 광학 성능을 유지하면서도 고온, 고압 등의 혹독한 환경을 견딜 수 있습니다.
3. 광학 성능:
PSS는 GaN과 사파이어 기판 사이의 계면에서 다중 산란을 변화시킴으로써 GaN 층 내부에서 완전히 반사된 광자가 사파이어 기판에서 빠져나갈 수 있는 기회를 제공합니다.
이 기능은 LED의 광 추출 효율을 크게 개선하고 LED의 광도를 향상시킵니다.
4. 공정 특성:
PSS의 제조 공정은 리소그래피, 에칭 등 여러 단계가 포함되어 비교적 복잡하며, 고정밀 장비와 공정 제어가 필요합니다.
그러나 기술의 지속적인 발전과 비용의 감소로 PSS의 제조 공정은 점차 최적화되고 개선되고 있습니다.
핵심 장점
1. 광 추출 효율 향상: PSS는 광 전파 경로를 변경하고 전반사를 줄임으로써 LED의 광 추출 효율을 크게 향상시킵니다.
2. LED 수명 연장: PSS는 GaN 에피택셜 재료의 전위 밀도를 낮춰 활성 영역의 비방사 재결합 및 역방향 누설 전류를 감소시켜 LED의 수명을 연장합니다.
3. LED 밝기 향상: 광 추출 효율이 향상되고 LED 수명이 연장되어 PSS의 LED 광도가 크게 향상됩니다.
4. 생산 비용 절감: PSS의 제조 공정은 비교적 복잡하지만 LED의 발광 효율과 수명을 크게 향상시킬 수 있어 생산 비용을 어느 정도 절감하고 제품 경쟁력을 향상시킬 수 있습니다.
주요 적용 분야
1. LED 조명: PSS를 LED 칩의 기판 소재로 사용하면 LED의 발광 효율과 수명을 크게 향상시킬 수 있습니다.
LED 조명 분야에서 PSS는 가로등, 테이블 램프, 자동차 조명 등 다양한 조명 제품에 널리 사용됩니다.
2. 반도체 소자: PSS는 LED 조명 외에도 광 검출기, 레이저 등 다른 반도체 소자를 제조하는 데에도 사용될 수 있습니다. 이러한 소자는 통신, 의료, 군사 등 다양한 분야에 광범위하게 응용됩니다.
3. 광전자 집적: PSS의 광학적 특성과 안정성은 이를 광전자 집적 분야에서 이상적인 소재 중 하나로 만듭니다. 광전자 집적 분야에서 PSS는 광 도파관, 광 스위치 및 기타 구성 요소를 제작하여 광 신호의 전송 및 처리를 실현하는 데 사용할 수 있습니다.
기술적 매개변수
| 목 | 패턴 사파이어 기판(2~6인치) | ||
| 지름 | 50.8 ± 0.1mm | 100.0 ± 0.2mm | 150.0 ± 0.3mm |
| 두께 | 430 ± 25μm | 650 ± 25μm | 1000 ± 25μm |
| 표면 방향 | C-평면(0001) M축(10-10)에 대한 각도 0.2 ± 0.1° | ||
| C-평면(0001) A축(11-20)에 대한 각도 0 ± 0.1° | |||
| 기본 평면 방향 | A-평면(11-20) ± 1.0° | ||
| 기본 플랫 길이 | 16.0 ± 1.0mm | 30.0 ± 1.0mm | 47.5 ± 2.0mm |
| R-플레인 | 9시 | ||
| 전면 표면 마감 | 패턴화된 | ||
| 뒷면 표면 마감 | SSP: 미세 연마, Ra=0.8-1.2um; DSP: 에피 연마, Ra<0.3nm | ||
| 레이저 마크 | 후면 | ||
| 티티비 | ≤8μm | ≤10μm | ≤20μm |
| 절하다 | ≤10μm | ≤15μm | ≤25μm |
| 경사 | ≤12μm | ≤20μm | ≤30μm |
| 에지 제외 | ≤2mm | ||
| 패턴 사양 | 모양 구조 | 돔, 원뿔, 피라미드 | |
| 패턴 높이 | 1.6~1.8㎛ | ||
| 패턴 직경 | 2.75~2.85㎛ | ||
| 패턴 공간 | 0.1~0.3㎛ | ||
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