白光衬底一般指具有高反射率,且表面光滑的衬底材料,可以用于制备各种微电子元器件,如发光二极管(LED),太阳能电池等。白光衬底能够提高器件的亮度和能量转换效率。
目前市面上常用的白光衬底材料有蓝宝石(sapphire)、氧化铝(alumina)、氮化铝(aluminum nitride)和二氧化硅(silicon dioxide)等。
蓝宝石是一种高硬度的透明材料,具有优异的绝缘和光学性能。但其价格较高,同时也存在晶格匹配问题,容易导致晶体缺陷。
氧化铝是一种较为常用的白光衬底材料,具有较高的热导率,良好的绝缘性和稳定性,价格相对较低。但其折射率较高,容易导致光学偏振现象。
氮化铝和二氧化硅也常用作白光衬底材料,它们具有优良的绝缘性,光学透明性和热稳定性。二氧化硅衬底是硅集成电路的首选衬底材料,应用范围广。
白光衬底的制备主要包括物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)两种方法。
PVD方法主要是通过稀薄金属沉积在衬底表面,利用高温驱动金属向表面扩散的方法来制备白光衬底。这种方法制备出的衬底表面光洁平整,但同时也存在成本高,需额外使用昂贵的设备等缺点。
CVD方法主要是利用气体化学反应制备白光衬底,该方法制备成本相对较低且适用于大规模的生产,同时也适用于不同衬底材料的制备。但同时也存在气体中毒和沉积效率低等缺点。
白光衬底具有广泛的应用前景,在光电领域中广泛应用。其中LED是最常见的,在LED制备中,白光衬底运用可以大大提高LED的发光亮度和颜色纯度,提高LED的综合技术水平。此外,白光衬底还可以应用于太阳能电池、半导体激光器、微光电子器件等领域。