蓝宝石衬底的图形化技术

目前LED行业大部分使用蓝宝石作为外延生长的衬底材料，随着业界对LED亮度提高的需求越来越明显，各种提高出光的方法得到了实施，图形化衬底就是其中的一种。

PSS技术是侧向外延（ELOG）技术的一项衍生技术。ELOG技术是通过增加横向生长速度使得位错弯曲不再延伸到生长表面，从而降低位错密度的一项技术。由于ELOG技术需要SiO2或者SiNx等作为掩模，生长过程需要中断且生长周期较长，而且生长掩膜还会带来生长表面的沾污等等。2000年，美国Ashby等人在带有条形结构的蓝宝石衬底生采用了单步生长GaN的方法，他们在衬底的沟槽区域发现了GaN的悬挂臂外延，这就是PSS技术的雏形。2001年日本Tadatomo等人提出了使用干法刻蚀制备具有周期性条纹的PSS，有效地提高了外量子效率。

PSS的图形制备流程如下图：

目前国内有很多企业都在采用PSS技术了，例如三安、德豪、华磊、华灿等。各家的PSS图形都不相同，每个企业通过自己的工艺控制来调整图形结构。但大体的图形结构种类有以下几种：

 

 未来发展技术之一：多重PSS

 

以上图片也是PSS发展的历程，细观这么多种图形各有千秋。PSS技术的发展有会在各家企业的努力中成长。北京大学张国义教授总结PSS技术发展趋势为：

图形衬底由2英寸发展到4英寸，面积越来越大。

图形结构由简单向复杂化优化

图形尺寸由微米级向纳米级发展，等

PSS技术是我们LED行业众多技术的一种，目前也有很多蓝宝石基板企业直接提供已经PSS好的衬底了，未来的图形是否能形成标准化?上游企业帮下游完成部分工序，这是产业整合的现象啊。