LED衬底材料和护栏组成的一些你必须知道的小常识！

成本高。

　　 碳化硅衬底材料

　　碳化硅衬底（美国CREE公司专门采用SiC材料作为衬底）的LED芯片，电极是L型电极，电流是纵向流动的。采用这种衬底制作的器件的导电和导热性能都非常好，有利于做成面积较大的大功率器件。

　　碳化硅的优点：碳化硅的导热系数为490W/m·K，要比蓝宝石衬底高出10倍以上。

　　碳化硅的不足：碳化硅制造成本较高，实现其商业化还需要降低相应的成本。

　　 硅衬底材料

　　相对蓝宝石和SiC而言，Si材料具有低成本、大面积、高质量、导电导热性能等优点，且硅工艺技术相对成熟，Si衬底上生长GaN薄膜有望实现光电子和微电子的集成。而且，S衬底非常便宜，制备工艺很成熟，可以大面积获得；并且，采用这些衬底来生长GaN材料，有望将来GaN光电器件与成熟的Si和GaAs电子器件集成在一起。但是，由于Si衬底与GaN外延层之间巨大的晶格失配和热失配，这使Si衬底上的GaN材料产生大量的位错和裂纹，这为Si衬底上GaN的生长和研究设置了障碍。 　　硅衬底的优点：硅是热的良导体，所以器件的导热性能可以明显改善，从而延长了器件的寿命。硅衬底垂直芯片采用银作为P电极，相比蓝宝石芯片采用ITO做P电极，导电性能提高了10倍以上，具有良好的电流扩散特性，具备低电压、高光效的特点，可以在大电流下工作。硅的导热系数是蓝宝石的5倍，良好的散热性使硅衬底LED具有高性能和长寿命。同时，硅衬底可以实现无损剥离，消除了衬底和氮化镓材料层的应力，硅衬底芯片具有N面朝上、单面出光无侧光、发光形貌为朗伯分布以及容易匹配二次光学的特点，更适合指向性照明。硅衬底大功率LED芯片非常适合陶瓷共晶封装。

　　硅衬底的不足：陶瓷共晶封装在行业内是高端的封装技术，要求高，难点多。

　　 其他衬底材料

　　 氮化镓衬底

　　用于GaN生长的最理想衬底是GaN单晶材料，可以大大提高外延膜的晶体质量，降低位错密度，提高器件工作寿命，提高发光效率，提高器件工作电流密度。但是制备GaN体单晶非常困难，到目前为止还未有行之有效的办法。

　　 氧化锌衬底

　　由于氧化锌与GaN性能相近，ZnO在a轴方向与GaN的失配度是1.9%，在c轴方向与GaN的失配度是0.4%。与蓝宝石相比，ZnO失配度小，匹配较好。除此之外，ZnO还具有易于制备、容易被醋酸腐蚀的优点。在有些应用中，通过对ZnO选择性腐蚀，能够实现GaN层与衬底相分离［4］。同时由于氧化锌本身也是重要的电致发光材料，相比其他材料能进行同质外延，其发展优势显而易见。

　　 铝酸锂衬底

　　LiAlO2是一种最具发展前景的衬底材料，正方晶系γ-LiAlO2与氮化镓的结构比较接近。

　　因为γ-LiAlO2拥有低的热膨胀系数，所以在外延薄膜生长的过程中不需要缓冲层消除应力来降低差排密度，而在衬底材料的制备上，比较LiAlO2的（100）面与（001）面，会发现（001）面在抛光的过程中容易产生很多的缝隙与刮痕，其主要的原因是因为γ-LiAlO2在（100）面结构非常接近GaN的（001）面结构。

　　又因为（100）面比较容易研磨、抛光，而且γ-LiAlO2会被水慢慢的腐蚀，所以在抛光的过程中可以利用水作为抛光液［5］，因此可以降低衬底的植被成本，Hellman等人［6］已经成功地在LiAlO2衬底上生长GaN薄膜。因此在未来的应用上铝酸锂最具发展空间。

　　 结语

　　衬底材料作为半导体照明产业的技术发展的基石，是半导体产业的核心，具有重要地位。其中蓝宝石、碳化硅是目前应用较多的衬底材料。而未来的衬底材料目前由于成本或设备原因未能大规模生产，在未来具有巨大的发展空间。

　　LED护栏组成是依赖什么原理考量的？

　　单色的LED护栏灯我们一般称之为LED轮廓灯，LED护栏管；七彩的我们称之为LED数码管；

　　LED数码管按控制方法分则分为：内控和外控；区别在于是否有单独的信号接头和电源接头；信号接头一般采用四芯的信号接头，设计原理大同小异；电源接头则采用两芯的。

　　LED数码管按效果和段数分则可以分为：单段的，三段的，六段的，八段的，十二段的，十六段的，市场上还有一些二十四段的或更高段数的。常用的还是六段，八段，十六段居多。

　　所谓段，指的就是截，真六段的就可以分为六截；如果从效果上来说，可以说是像素，比如真六段108灯的，那就是18个灯珠为一个像素，或者为1段；那十六段144灯的，就是由16个像素（9灯一段）组成的。

　　单段LED数码管

　　技术参数：D50*37*1000MM，透明/奶白PC外管，108灯/144灯；电压：220V/24V

　　效果：整体七彩渐变，跳变效果；单段不能出流水效果；

应用：适