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LED外延片
资料介绍
LED外延片是制造发光二极管（LED）的核心部件，是在衬底材料上通过外延生长技术形成的具有特定掺杂浓度和厚度的半导体薄层结构。它决定了LED的光电性能，如发光波长、亮度、效率等关键参数，是LED产业链中的上游核心环节。
一、基本概念与结构
1.1 定义
LED外延片是指在单晶衬底（如蓝宝石、SiC、GaAs等）上，通过化学气相沉积（CVD）、分子束外延（MBE）等技术生长的多层半导体材料薄膜。这些薄膜通常由III-V族化合物半导体（如GaN、InGaN、AlGaInP等）构成，形成PN结结构，是实现电光转换的核心区域。
1.2 典型结构
以主流的GaN基LED外延片为例，其典型结构从下到上依次为：
· 衬底：提供机械支撑，常用蓝宝石（Al₂O₃）、SiC、硅（Si）等材料，蓝宝石因成本低、稳定性好而被广泛应用。
· 缓冲层/成核层：缓解衬底与外延层之间的晶格失配和热膨胀系数差异，通常为低温GaN层。
· N型层：掺杂Si的GaN层，提供电子传输通道。
· 多量子阱（MQW）有源层：由交替生长的InGaN势阱层和GaN势垒层组成，是电子与空穴复合发光的区域，决定LED的发光波长。
· P型层：掺杂Mg的GaN层，提供空穴传输通道。
· P型接触层：通常为高掺杂P型GaN或InGaN层，降低欧姆接触电阻。
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