在矽基板上研製氮化鎵系列光電元件---子計畫二：在矽基板上研製氮化鎵系列發光二極體元件; Growth of GaN Based Light Emitting Diode Devices on Si Substrate

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Title:	在矽基板上研製氮化鎵系列光電元件---子計畫二：在矽基板上研製氮化鎵系列發光二極體元件;Growth of GaN Based Light Emitting Diode Devices on Si Substrate
Authors:	郭政煌
Contributors:	光電科學研究所
Keywords:	光電工程
Date:	2008-07-01
Issue Date:	2010-12-28 15:32:51 (UTC+8)
Publisher:	行政院國家科學委員會
Abstract:	對新世紀照明主流而言，高亮度且高發光效率LED，於照明替換市場當屬最有潛力的。傳統LED在產品應用上，大都只侷限在指示燈，今日隨著磊晶製程及封裝技術精進，高亮度及信賴性產品快速發展，同時在高亮度及高發光效率LED相繼開發出取代傳統照明已不是夢想。由於Si和GaN普遍存在高達17%的晶格不匹配(lattice mismatch)，因此如何消除因不同熱膨脹係數所產生的應力(stress)所造成錯位(dislocation)和瑕疵(crack)的問題，是主要關鍵技術，本計畫中我們利用研製中的高效率的單一量子井結構取代原本的多重量子井結構LED，可大大減少InGaN/GaN MQW所產生的的應力，應力減少就可抑制晶片crack的產生，進而提升LED的發光效率。選擇Si基板其優點為1.基板成本降低，2.據較佳的導熱性，3.據較佳的導電性，4.較易大尺寸化。利用其基板導電特性，可以做成垂直型結構之LED，在相同發光面積下可以縮小chip size，進而降低生產成本及提高生產良率；Power chip未來將為照明市場的主流，而要克服power chip所產生的熱則必須使用導熱性佳的基板，但如將導熱性及基板成本納入考量則Si基板為一較佳的選擇。本技術開發成功後亦可作為wafer bonding的基礎，目前國內外已有許多研究報告指出wafer bonding 對於LED亮度提升及散熱改善會有很大幫助，國內外亦已陸續有多家廠商及研究機構投入相關技術開發。但由於GaN wafer bonding技術門檻較高使得wafer bonding在GaN LED上的研究與應用就顯得較為困難，如能成功的研發使用Si當基板，由於Si製程技術純熟，易於蝕刻和lift-off，相信在wafer bonding的研製上必有相當之助益。研究期間：9608 ~ 9707
Relation:	財團法人國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心
Appears in Collections:	[Department of Optics and Photonics] Research Project

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