蓝宝石基氮化铝

AlN-on-Sapphire · XRD(0002) <0.05° · Ra <1.2nm · UVC LED首选衬底

产品概述 氮化铝优势 技术参数 衬底方案对比 应用场景 定制能力

产品概述

蓝宝石基氮化铝(AlN-on-Sapphire)是高质量氮化铝外延薄膜产品,通过在蓝宝石(Sapphire)衬底上外延生长高结晶质量氮化铝(AlN)薄膜而成。该产品XRD(0002)摇摆曲线半峰宽<0.05°,生长面表面粗糙度Ra<1.2nm(氮化铝厚度200nm),不仅实现了产品质量的有效管控,大幅提升产品品质、确保产品稳定性,还大大降低了产品成本和生产周期。

经客户验证表明,高品质AlN on Sapphire能够大幅提升UVC LED产品良率和稳定性,助力产品性能提升。氮化铝是极具应用潜力的超宽禁带半导体材料,禁带宽度高达6.2eV,具有高击穿场强、高化学和热稳定性、抗辐射等优异性能,是紫外/深紫外LED、紫外LD的最佳衬底材料,也是高功率、高频电子器件的理想衬底方案。

< 0.05°
XRD(0002)摇摆曲线半峰宽
Ra < 1.2 nm
表面粗糙度 · 极致平整
UVC LED
大幅提升产品良率和稳定性
高质量
提升产品品质 · 确保产品稳定性
XRD(0002) <0.05° Ra <1.2nm 超平整 c-axis取向AlN UVC LED优选 低成本量产 产品良率高

氮化铝(AlN)的材料优势

氮化铝是极具应用潜力的超宽禁带半导体材料,具有以下突出的物理和电学性能:

技术参数

基底与尺寸参数
基底材料蓝宝石 Sapphire (0002),430–440μm(可定制)
标准尺寸2英寸、4英寸……可定制
AlN外延厚度5–200nm,可定制
晶面取向c-axis [0001]
表面粗糙度 (5×5μm)Ra < 1.2nm (200nm)
翘曲度 (Warp)< 30μm
弯曲度 (Bow)-10 ~ 15μm
包装单片/多片晶圆盒
晶体质量与性能指标
HRXRD半高宽@(0002)< 0.05°
蓝宝石热导率~40 W/(m·K)
蓝宝石密度3.98 g/cm³
蓝宝石热膨胀系数~5.0 × 10⁻⁶ /K
AlN禁带宽度6.2 eV
蓝宝石透过率> 85%(紫外-可见波段)
蓝宝石莫氏硬度9

氮化铝衬底方案对比

衬底类型XRD(0002)半峰宽表面粗糙度成本典型应用
蓝宝石基氮化铝< 0.05°Ra < 1.2nm低UVC LED、紫外探测器
硅基氮化铝中等适中极低MEMS、SAW器件
金刚石基氮化铝< 3°Ra < 2nm较高高功率器件、极致散热

* 蓝宝石基氮化铝以极低的XRD半峰宽(<0.05°)和极佳的表面平整度(Ra<1.2nm),在UVC LED等对晶体质量要求极高的应用中优势突出,同时成本可控。

应用场景

深紫外 LED (UVC LED)

AlN-on-Sapphire 是UVC LED外延的主流衬底方案。经客户验证,高品质AlN on Sapphire能够大幅提升UVC LED产品良率和稳定性,在杀菌消毒、水处理、空气净化等领域广泛应用。

紫外激光器 (UV LD)

高结晶质量AlN外延层是紫外激光器高性能的基础,蓝宝石衬底的紫外透明特性有利于垂直结构激光器的光提取效率。

GaN 基光电器件

与GaN晶体有非常接近的晶格常数和热膨胀系数,AlN-on-Sapphire 是异质外延生长GaN基蓝光/绿光LED的优选缓冲层衬底材料。

高功率高频电子器件

高击穿场强、良好的热稳定性和化学稳定性,使AlN-on-Sapphire成为GaN HEMT高功率、高频电子器件的优质衬底方案。

SAW/BAW 滤波器

氮化铝沿c轴取向具有非常好的压电性和声表面波高速传播性能,用于5G通信GHz级SAW和BAW滤波器,在射频前端发挥关键作用。

MEMS 压电传感器

AlN压电薄膜用于高灵敏度MEMS传感器、微执行器和压电能量收集器,蓝宝石基底提供优异的机械支撑和热稳定性。

紫外探测器

蓝宝石在紫外波段高透过率,配合AlN宽带隙特性,用于日盲型紫外探测器的制备,在火焰检测、电晕检测等领域应用。

科研 & 器件开发

高结晶质量的标准化衬底产品,成本可控,尺寸规格灵活,广泛支持高校和科研院所在氮化物半导体领域的前沿研究。

定制与加工能力

提供从蓝宝石衬底到AlN外延的一体化定制服务,满足不同器件的外延衬底需求。

衬底定制
蓝宝石衬底厚度430–440μm(标准);可定制
AlN外延厚度5–200nm(可定制)
标准尺寸2英寸; 4英寸; 可定制任意尺寸
蓝宝石晶面Sapphire (0002) c-plane
晶面取向c-axis [0001]
加工与质量服务
表面抛光和清洁外延级洁净表面处理
激光切割高精度衬底尺寸切割
背面加工可提供背面减薄/抛光服务
包装单片/多片晶圆盒洁净包装
质量检测每批次提供XRD/AFM检测数据报告

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