概念

       通俗來(lái)講，LED和半導(dǎo)體激光器等的發(fā)光部分的半導(dǎo)體層，是在基板上生長(zhǎng)結(jié)晶而成。采用的基板根據(jù)LED的發(fā)光波長(zhǎng)不同而區(qū)分使用。如果是藍(lán)色LED和白色 LED等GaN類半導(dǎo)體材料的LED芯片，則使用藍(lán)寶石、SiC和Si等作為基板，如果是紅色LED等采用AlInGaP類材料的LED芯片，則使用 GaAs等作為基板。

       因LED發(fā)光波長(zhǎng)而使用不同基板的原因是為了選擇與LED發(fā)光部分——半導(dǎo)體結(jié)晶的晶格常數(shù)盡量接近的晶格常數(shù)的廉價(jià)基板材料。這樣做晶格常數(shù)的差距(晶格失配)就會(huì)縮小，在半導(dǎo)體層中阻礙發(fā)光的結(jié)晶缺陷的可能性就會(huì)減少。而且能降低LED芯片的單價(jià)。另外，藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器等電流密度和光輸出密度較大的元件，則采用昂貴的GaN基板。GaN基板還用于部分藍(lán)色LED。

       底板剝離方法示例

       歐司朗的做法是在藍(lán)寶石底板上形成GaN類結(jié)晶層，粘帖金屬反射膜，然后再粘帖作為支持底板的Ge晶圓。之后，利用激光照射溶解掉GaN類結(jié)晶層與藍(lán)寶石底板的界面部分，剝離藍(lán)寶石底板。

       近年來(lái)，為了增加從LED芯片中提取光線，在基板上形成半導(dǎo)體結(jié)晶層后，將基板張貼到其他基板上的技術(shù)已經(jīng)實(shí)用化。在粘貼到其他基板上時(shí)，與半導(dǎo)體結(jié)晶層之間的界面上設(shè)置了光的反射層。反射層具有反射發(fā)光層朝向基板側(cè)的光線，將其提取到LED表面?zhèn)鹊男Ч?。除了已用于紅色LED外，最近藍(lán)色LED等 GaN類半導(dǎo)體LED芯片也擴(kuò)大了采用。采用GaN類半導(dǎo)體材料的LED還有不張貼基板，使之保持剝離狀態(tài)的方法。

       這些方法在外形尺寸較大的LED芯片上較為有效。大尺寸芯片存在著芯片內(nèi)發(fā)生的光射出芯片外時(shí)的光徑變長(zhǎng)，導(dǎo)致光在這一過(guò)程中發(fā)生衰減的問(wèn)題。該問(wèn)題可通過(guò)張貼基板解決。