单晶硅是目前应用最广的半导体材料。以单晶硅作为G焖基外延片衬底材料引起人们最广泛的关注和研究,主要是其有望能将GaNT基器件与Si器件集成。 JANTX1N751A-1同时与蓝宝石衬底相比,硅衬底材料具有晶体质量高、成本低、尺寸大、导电性能优良和易加工等特点;其次硅材料采用简单的湿法腐蚀方法即可去除,非常适宜于剥离衬底的薄膜转移技术路线,使其在制备半导体照明用大功率垂直结构LED芯片方面具有独特的优势;另外硅衬底LED外延技术比蓝宝石衬底更加适合于大尺寸衬底。蓝宝石衬底技术在从2英寸转向6英寸、8英寸时技术壁垒较高。氮对于硅衬底LED技术,从2英寸转向6~8英寸衬底过度时显示了良好的发展前景,并且可以利用大尺寸硅衬底成本低的优势,大幅度提高LED产线的自 动化程度和生产效率,降低LED产品的综合成本。然而,在单晶硅上外延生长氮化镓材料的难点在于硅与氮化镓之间存在巨大的晶格失配和热失配,导致GaN夕卜延薄膜产生高的位错密度和应力,容易出现龟裂现象,很难获得高质量的可达器件加工厚度的薄膜。

   表53比较了常用的三种GaN基外延片异质外延衬底。三种主流衬底技术各有特点和优势,商用化SiC衬底技术一直被美国Crcc公司垄断,价格也最为昂贵。蓝宝石衬底是目前使用最多且性价比良好的技术路线。GaN材料的同质外延能够避免外延薄膜与衬底的晶格失配问题,不仅能够很大程度地减少缺陷,大幅提升器件的性能,而且还可以简化工艺步骤,因此GaNT自支撑衬底的研究也受到了越来越多的关注。