led是最富前景的照明解決方案,其應用規模將隨著成本降低而迅速成長。LED做為最新一代的光源照明形式,在耗電量、使用壽命和發熱量三項主要指標上都居各類光源之首,但成本最高,且使用壽命方面還存在不穩定的情況。

    LED襯底的選擇要求主要包括襯底與外延膜的結構匹配、材料製備的難易程度及成本的高低、襯底與外延膜的化學穩定性匹配、襯底與外延膜的熱膨脹係數匹配等。砷化鎵襯底&四元系材料的紅黃光組合和藍寶石襯底&氮化鎵的藍綠光組合是商業化程度最佳的LED襯底&外延組合。

    做為四元系紅黃光LED的襯底材料選擇,GaAs優勢明顯。GaAs的化學性質十分穩定,與四元材料晶格匹配良好,導電性、導熱性均良好。另一方面,GaAs本身也是十分重要的半導體材料,在製造成本和製造尺寸方面優勢都很明顯。目前,低阻GaAs襯底的製造依然以日系廠商為主,但由國內廠商中科晶電,近兩年來在低阻GaAs晶片製造領域取得了巨大的進展。

    藍寶石襯底是目前用於GaN生長的主流選擇。其優點在於製造技術成熟,單片成本低,但內量子效率低下。另外,其絕緣體特性決定了只能設計橫向結構,對工作電流造成了很大限制。另外散熱性也較差。國內計劃投入藍寶石襯底生產的上市公司包括水晶光電和天通股份。

    SiC是GaN工業化生長的另一襯底選擇。其突出優點在於導電性能好、導熱性能好、不吸收可見光等。但由於異質結的本質特徵所限,其在大電流狀態下依然無法躲過droop效應的限制。SiC襯底售價為藍寶石襯底十倍以上。上市公司天富熱電參股了國內領先的SiC製造商天科合達。?從性能上說,直接在GaN襯底上製作藍綠光LED是最佳選擇。這可以從根本上消除晶格匹配問題。但過高的成本依然是其實現商業化的阻礙。?我們對LED襯底做為行業的未來成長持樂觀態度。我們看好藍寶石襯底設備製造商天龍光電,並關注其他相關上市公司。