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在1992年日本工程師中村修二劃時代地利用藍寶石基板制備了GaN外延層并順利實現(xiàn)藍光LED制作之后，藍綠光LED實現(xiàn)了井噴式的大爆發(fā)，藍寶石晶體化學(xué)成分為氧化鋁，晶體結(jié)構(gòu)為六方晶格，其具有超高的硬度，在高溫下物理、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，光學(xué)性能優(yōu)秀，逐漸成為藍綠光LED的主流選擇。

常規(guī)的氮化鎵（GaN）是在藍寶石的極性面C面<0001>上生長的。C面藍寶石存在較強的極化效應(yīng)，AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)界面因極化效應(yīng)而產(chǎn)生高密度和高遷移率二維電子氣（2-DEG），這有利于GaN基高電子遷移率晶體管（HEMT）的性能，但這種極化效應(yīng)對光電器件卻危害較大：極化引起的內(nèi)建電場使能帶彎曲、傾斜，能級位發(fā)生變化，強大的極化電場使正負(fù)載流子在空間上分離，電子與空穴波函數(shù)的交迭變小，材料的發(fā)光效率大大降低，發(fā)光波長也會出現(xiàn)紅移現(xiàn)象。

在A<11-20>，M<1-100>，R<1-102>面藍寶石襯底上生長得到的GaN分別為極性<0001>，半極性<1122>和非極性<1120>取向的晶體，半極性、無極性氮化鎵材料在LED器件droop效應(yīng)、波長偏移和長波長波段效率等方面有不錯的表現(xiàn)，但結(jié)晶質(zhì)量較差，位錯密度很高。研究表明，通過高溫AlN成核層和較高的AlGaN生長溫度，或使用Al組分逐次降低的多層AlGaN作為緩沖層能夠有效地改善半極性AlGaN材料的晶體質(zhì)量，另外Si 摻雜能夠有效地改善分別在A面和M面藍寶石襯底上生長的極性和半極性AlGaN薄膜的晶體質(zhì)量。

常用規(guī)格： 

C面藍寶石襯底  |  A面藍寶石襯底  | R面藍寶石襯底  | M面藍寶石襯底 

C面斜切角度 藍寶石襯底

尺寸：2英寸直徑50.8mm厚度0.43mm  |  4英寸直徑100mm厚度0.65mm  |  6英寸直徑150mm厚度1.0mm

拋光：單面拋光  |  雙面拋光

粗糙度 Ra：<0.3nm（CMP）

全平面厚度差 TTV：<10um

熱點應(yīng)用：藍寶石鍵合片 用于砷化鎵晶圓的減薄、拋光工藝

傳統(tǒng)砷化鎵晶圓減薄工藝由于設(shè)備施加重量和壓強，減薄過程中易造成晶圓碎裂，或表面應(yīng)力累計形成卷曲，產(chǎn)品性能嚴(yán)重?fù)p失，減薄用金屬磨盤易產(chǎn)生金屬污染，晶圓粘附劑、化學(xué)磨削液易引入污染。

新的減薄工藝在高溫條件下將藍寶石晶片（直徑略大于目標(biāo)晶圓）作為載片與砷化鎵晶圓鍵合，將砷化鎵/藍寶石鍵合片粘附于陶瓷磨盤，通過特制夾具對其進行減薄、拋光處理，完成后置于高溫洗劑中融化，使藍寶石和砷化鎵晶圓分離。

新的減薄工藝可用于包括砷化鎵及各種半導(dǎo)體晶圓的減薄加工，載片材質(zhì)可選擇藍寶石、玻璃等拋光晶片，藍寶石因其優(yōu)越的物理化學(xué)性質(zhì)及晶體結(jié)構(gòu)，目前是主流的載片選擇，我司推出的藍寶石載片，尺寸匹配行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)減薄設(shè)備要求，4英寸采用直徑104mm，6英寸采用直徑156mm或159mm，略大于標(biāo)準(zhǔn)4英寸、6英寸晶圓，拋光面粗糙度Ra<0.5nm，超高的平整度的藍寶石載片可以更好的控制半導(dǎo)體晶圓的減薄精度，減薄加工時不宜碎裂。

藍寶石（直徑略大于目標(biāo)晶圓）作為載片與砷化鎵晶圓鍵合                           鍵合片粘附于陶瓷磨盤

常用藍寶石載片規(guī)格： 

4英寸藍寶石鍵合片（雙面拋光）

直徑：直徑104mm

粗糙度 Ra：<0.5nm（雙面CMP拋光）

全平面厚度差 TTV：<5um

6英寸藍寶石鍵合片（雙面拋光）

直徑：直徑156mm/159mm

粗糙度 Ra：<0.5nm（雙面CMP拋光）

全平面厚度差 TTV：<5um/<1um