周雪 覃超

摘要：蓝宝石是国际上公认的LED衬底材料，但其硬度高且脆性大机械加工困难，蓝宝石晶体切割后需要经过平整加工达到规定的平面度、粗糙度、晶格完整性等指标后方可使用。基于蓝宝石衬底片平整加工专利，本文从申请量、申请区域以及技术发展路线三方面展开分析。

关键词：蓝宝石;衬底;基片;平整;研磨;抛光;技术路线

中图分类号：G306;0786文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）06-0120-04

1 引言

固态照明是全世界公认的一种最有效的节能途径，而高亮度发光二极管（Light-Emitting Diode，LED）的问世，使得LED的用途发生了革命性的变革──从指示灯转向照明。衬底作为半导体照明产业技术发展的基石，是半导体照明产业的核心技术，具有非常重要的地位，衬底材料的选用直接决定了LED芯片的制造路线[1]。当前用于GaN基LED的衬底材料比较多，但是能用于商品化的衬底目前只有两种，即蓝宝石和碳化硅衬底，其他诸如GaN、Si、ZnO衬底还处于研发阶段，离产业化还有一段距离目前。国际上公认的LED衬底材料为蓝宝石，蓝宝石晶体结构与GaN相似，符合GaN薄膜生长过程中耐高温的要求，具有良好的高温稳定性和机械力学性能，加之对其研究较多，生产技术较为成熟，价格便宜，因此成为制作白、蓝、绿、蓝绿光GaN基LED的关键衬底材料。蓝宝石由于其硬度高且脆性大，机械加工困难，尤其对用于GaN生长的蓝宝石衬底片精密加工技术更加复杂，是目前重点研究的难题。蓝宝石晶体切割后形成蓝宝石晶片不能直接用于LED制作，需要经过平整加工达到规定的平面度、粗糙度、晶格完整性等指标后方可使用。……