寬帶隙的GaN基半導(dǎo)體在短波長(zhǎng)發(fā)光二極管、激光器和紫外探測(cè)器，以及高溫微電子器件方面顯示出廣闊的應(yīng)用前景；對(duì)環(huán)保，其還是很適合于環(huán)保的材料體系。半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展分類(lèi)所示的若干主要階段，其每個(gè)階段均能形成富有特色的產(chǎn)業(yè)鏈。世界各國(guó)現(xiàn)在又投入了大量的人力、財(cái)力和物力，以期望取得GaN基高功率器件的突破，并且居于此領(lǐng)域的制高點(diǎn)。“氮化物襯底材料與半導(dǎo)體照明的應(yīng)用前景”文稿介紹了氮化物襯底材料與半導(dǎo)體照明的應(yīng)用前景的部分內(nèi)容。
GaN、AlN、InN及其合金等材，是作為新材料的GaN系材料。對(duì)襯底材料進(jìn)行評(píng)價(jià)要就襯底材料綜合考慮其因素，尋找到更加合適的襯底是發(fā)展GaN基技術(shù)的重要目標(biāo)。評(píng)價(jià)襯底材料要綜合考慮襯底與外延膜的晶格匹配、襯底與外延膜的熱膨脹系數(shù)匹配、襯底與外延膜的化學(xué)穩(wěn)定性匹配、材料制備的難易程度及成本的高低的因素。InN的外延襯底材料就現(xiàn)在來(lái)講有廣泛應(yīng)用的。自支撐同質(zhì)外延襯底的研制對(duì)發(fā)展自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氮化物半導(dǎo)體激光器、大功率高亮度半導(dǎo)體照明用LED，以及高功率微波器件等是很重要的。“氮化物襯底材料的評(píng)價(jià)因素及研究與開(kāi)發(fā)”文稿介紹了氮化物襯底材料的評(píng)價(jià)因素及研究與開(kāi)發(fā)的部分內(nèi)容。
氮化物襯底材料與半導(dǎo)體照明的應(yīng)用前景GaN是直接帶隙的材料，其光躍遷幾率比間接帶隙的高一個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，寬帶隙的GaN基半導(dǎo)體在短波長(zhǎng)發(fā)光二極管、激光器和紫外探測(cè)器，以及高溫微電子器件方面顯示出廣闊的應(yīng)用前景；對(duì)環(huán)保，其還是很適合于環(huán)保的材料體系。
1994年，日本的Nicha公司在GaN/Ａl2O3上取得突破，1995年，GaN器件第一次實(shí)現(xiàn)商品化。1998年，GaN基發(fā)光二極管LED市場(chǎng)規(guī)模為US$5.0億，2000年，市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大至US$13億。據(jù)權(quán)威專(zhuān)家的預(yù)計(jì)，GaN基LED及其所用的Ａl2O3襯底在國(guó)際市場(chǎng)上的市場(chǎng)成長(zhǎng)期將達(dá)到50年之久。GaN基LED及其所用的Ａl2O3襯底具有獨(dú)特的優(yōu)異物化性能，并且具有長(zhǎng)久耐用性。預(yù)計(jì)，2005年GaN基器件的市場(chǎng)規(guī)模將擴(kuò)大至US$30億，GaN基器件所用的Ａl2O3襯底的市場(chǎng)規(guī)模將擴(kuò)大至US$5億。
半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展分類(lèi)所示的若干主要階段，其每個(gè)階段均能形成富有特色的產(chǎn)業(yè)鏈：
（1）第一階段第一階段（特種照明時(shí)代，2005年之前），其中有：儀器儀表指示；金色顯示、室內(nèi)外廣告；交通燈、信號(hào)燈、標(biāo)致燈、汽車(chē)燈；室內(nèi)長(zhǎng)明燈、吊頂燈、變色燈、草坪燈；城市景觀美化的建筑輪廓燈、橋梁、高速公路、隧道導(dǎo)引路燈，等等。
（2）第二階段第二階段（照明時(shí)代，2005~2010年），其中有：CD、DVD、 H-DVD光存儲(chǔ)；激光金色顯示；娛樂(lè)、條型碼、打印、圖像記錄；醫(yī)用激光；開(kāi)拓固定照明新領(lǐng)域，衍生出新的照明產(chǎn)業(yè)，為通用照明應(yīng)用打下基礎(chǔ)，等等。
（3）第三階段第三階段（通用照明時(shí)代，2010年之后），包括以上二個(gè)階段的應(yīng)用，并且還全面進(jìn)入通用照明市場(chǎng)，占有30~50%的市場(chǎng)份額。
到達(dá)目前為止（處于第一階段，特種照明時(shí)代），已紛紛將中、低功率藍(lán)色發(fā)光二極管（LED）、綠色LED、白光LED、藍(lán)紫色LED等實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)，走向了商業(yè)市場(chǎng)。高功率藍(lán)色發(fā)光二極管（LED）、激光二極管（LD）和全波段InN-GaN等，將會(huì)引發(fā)新的、 更加大的商機(jī)，例如，光存儲(chǔ)、光通訊等。實(shí)現(xiàn)高功率藍(lán)色發(fā)光二極管（LED）、激光二極管（LD）和全波段InN-GaN實(shí)用化，并且達(dá)到其商品化，這需要合適的襯底材料。因此，GaN材料及器件發(fā)展，需要尋找到與GaN匹配的襯底材料，進(jìn)一步提高外延膜的質(zhì)量。
另外，就基礎(chǔ)研究和中長(zhǎng)期計(jì)劃考慮，科技發(fā)展越來(lái)越需要把不同體系的材料結(jié)合到一起，即稱(chēng)之為異質(zhì)結(jié)材料。應(yīng)用協(xié)變襯底可以將晶格和熱失配的缺陷局限在襯底上，并且為開(kāi)辟新的材料體系打下基礎(chǔ)。已提出了多種協(xié)變襯底的制備技術(shù)，例如，自支撐襯底、鍵合和扭曲鍵合、重位晶格過(guò)渡層，以及SOI和VTE襯底技術(shù)等。預(yù)計(jì)，在今后的10~20年中，大尺寸的、協(xié)變襯底的制備技術(shù)將獲得突破，并且廣泛應(yīng)用于大失配異質(zhì)結(jié)材料生長(zhǎng)及其相聯(lián)系的光電子器件制造。
世界各國(guó)現(xiàn)在又投入了大量的人力、財(cái)力和物力，并且以期望取得GaN基高功率器件的突破，居于此領(lǐng)域的制高點(diǎn)。氮化物襯底材料的評(píng)價(jià)因素及研究與開(kāi)發(fā)GaN、AlN、InN及其合金等材料，是作為新材料的GaN系材料。對(duì)襯底材料進(jìn)行評(píng)價(jià)，要就襯底材料綜合考慮其因素，尋找到更加合適的襯底是作為發(fā)展GaN基技術(shù)的重要目標(biāo)。
GaN、AlN、InN及其合金等材，是作為新材料的GaN系材料。對(duì)襯底材料進(jìn)行評(píng)價(jià)要就襯底材料綜合考慮其因素，尋找到更加合適的襯底是發(fā)展GaN基技術(shù)的重要目標(biāo)。評(píng)價(jià)襯底材料要綜合考慮襯底與外延膜的晶格匹配、襯底與外延膜的熱膨脹系數(shù)匹配、襯底與外延膜的化學(xué)穩(wěn)定性匹配、材料制備的難易程度及成本的高低的因素。InN的外延襯底材料就現(xiàn)在來(lái)講有廣泛應(yīng)用的。自支撐同質(zhì)外延襯底的研制對(duì)發(fā)展自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氮化物半導(dǎo)體激光器、大功率高亮度半導(dǎo)體照明用LED，以及高功率微波器件等是很重要的。“氮化物襯底材料的評(píng)價(jià)因素及研究與開(kāi)發(fā)”文稿介紹了氮化物襯底材料的評(píng)價(jià)因素及研究與開(kāi)發(fā)的部分內(nèi)容。
氮化物襯底材料與半導(dǎo)體照明的應(yīng)用前景GaN是直接帶隙的材料，其光躍遷幾率比間接帶隙的高一個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，寬帶隙的GaN基半導(dǎo)體在短波長(zhǎng)發(fā)光二極管、激光器和紫外探測(cè)器，以及高溫微電子器件方面顯示出廣闊的應(yīng)用前景；對(duì)環(huán)保，其還是很適合于環(huán)保的材料體系。
1994年，日本的Nicha公司在GaN/Ａl2O3上取得突破，1995年，GaN器件第一次實(shí)現(xiàn)商品化。1998年，GaN基發(fā)光二極管LED市場(chǎng)規(guī)模為US$5.0億，2000年，市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大至US$13億。據(jù)權(quán)威專(zhuān)家的預(yù)計(jì)，GaN基LED及其所用的Ａl2O3襯底在國(guó)際市場(chǎng)上的市場(chǎng)成長(zhǎng)期將達(dá)到50年之久。GaN基LED及其所用的Ａl2O3襯底具有獨(dú)特的優(yōu)異物化性能，并且具有長(zhǎng)久耐用性。預(yù)計(jì)，2005年GaN基器件的市場(chǎng)規(guī)模將擴(kuò)大至US$30億，GaN基器件所用的Ａl2O3襯底的市場(chǎng)規(guī)模將擴(kuò)大至US$5億。
半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展分類(lèi)所示的若干主要階段，其每個(gè)階段均能形成富有特色的產(chǎn)業(yè)鏈：
（1）第一階段第一階段（特種照明時(shí)代，2005年之前），其中有：儀器儀表指示；金色顯示、室內(nèi)外廣告；交通燈、信號(hào)燈、標(biāo)致燈、汽車(chē)燈；室內(nèi)長(zhǎng)明燈、吊頂燈、變色燈、草坪燈；城市景觀美化的建筑輪廓燈、橋梁、高速公路、隧道導(dǎo)引路燈，等等。
（2）第二階段第二階段（照明時(shí)代，2005~2010年），其中有：CD、DVD、 H-DVD光存儲(chǔ)；激光金色顯示；娛樂(lè)、條型碼、打印、圖像記錄；醫(yī)用激光；開(kāi)拓固定照明新領(lǐng)域，衍生出新的照明產(chǎn)業(yè)，為通用照明應(yīng)用打下基礎(chǔ)，等等。
（3）第三階段第三階段（通用照明時(shí)代，2010年之后），包括以上二個(gè)階段的應(yīng)用，并且還全面進(jìn)入通用照明市場(chǎng)，占有30~50%的市場(chǎng)份額。
到達(dá)目前為止（處于第一階段，特種照明時(shí)代），已紛紛將中、低功率藍(lán)色發(fā)光二極管（LED）、綠色LED、白光LED、藍(lán)紫色LED等實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)，走向了商業(yè)市場(chǎng)。高功率藍(lán)色發(fā)光二極管（LED）、激光二極管（LD）和全波段InN-GaN等，將會(huì)引發(fā)新的、 更加大的商機(jī)，例如，光存儲(chǔ)、光通訊等。實(shí)現(xiàn)高功率藍(lán)色發(fā)光二極管（LED）、激光二極管（LD）和全波段InN-GaN實(shí)用化，并且達(dá)到其商品化，這需要合適的襯底材料。因此，GaN材料及器件發(fā)展，需要尋找到與GaN匹配的襯底材料，進(jìn)一步提高外延膜的質(zhì)量。
另外，就基礎(chǔ)研究和中長(zhǎng)期計(jì)劃考慮，科技發(fā)展越來(lái)越需要把不同體系的材料結(jié)合到一起，即稱(chēng)之為異質(zhì)結(jié)材料。應(yīng)用協(xié)變襯底可以將晶格和熱失配的缺陷局限在襯底上，并且為開(kāi)辟新的材料體系打下基礎(chǔ)。已提出了多種協(xié)變襯底的制備技術(shù)，例如，自支撐襯底、鍵合和扭曲鍵合、重位晶格過(guò)渡層，以及SOI和VTE襯底技術(shù)等。預(yù)計(jì)，在今后的10~20年中，大尺寸的、協(xié)變襯底的制備技術(shù)將獲得突破，并且廣泛應(yīng)用于大失配異質(zhì)結(jié)材料生長(zhǎng)及其相聯(lián)系的光電子器件制造。
世界各國(guó)現(xiàn)在又投入了大量的人力、財(cái)力和物力，并且以期望取得GaN基高功率器件的突破，居于此領(lǐng)域的制高點(diǎn)。氮化物襯底材料的評(píng)價(jià)因素及研究與開(kāi)發(fā)GaN、AlN、InN及其合金等材料，是作為新材料的GaN系材料。對(duì)襯底材料進(jìn)行評(píng)價(jià)，要就襯底材料綜合考慮其因素，尋找到更加合適的襯底是作為發(fā)展GaN基技術(shù)的重要目標(biāo)。