目前日本日亞公司壟斷了藍寶石襯底上GaN基LED專利技術，美國CREE公司壟斷了SiC襯底上GaN基LED專利技術。因此，研發其他襯底上的GaN基LED生產技術成為國際上的一個熱點。南昌大學與廈門華聯電子有限公司合作承擔了國家863計劃項目“基于Si襯底的功率型GaN基LED制造技術”，經過近三年的研制開發，目前已通過科技部項目驗收。

　　1 Si襯底LED芯片制造

　　1.1 技術路線

　　在Si襯底上生長GaN，制作LED藍光芯片。

　　工藝流程：在Si襯底上生長AlN緩沖層→生長n型GaN→生長InGaN／GaN多量子阱發光層→生長p型AIGaN層→生長p型GaN層→鍵合帶Ag反光層并形成p型歐姆接觸電極→剝離襯底并去除緩沖層→制作n型摻si層的歐姆接觸電極→合金→鈍化→劃片→測試→包裝。

　　1.2 主要制造工藝

　　采用Thomas Swan CCS低壓MOCVD系統在50 mm si(111)襯底上生長GaN基MQW結構。使用三甲基鎵(TMGa)為Ga源、三甲基鋁(TMAI)為Al源、三甲基銦(TMIn)為In源、氨氣(NH3)為N源、硅烷(SiH4)和二茂鎂(CP2Mg)分別用作n型和p型摻雜劑。首先在Si(111)襯底上外延生長AlN緩沖層，然后依次生長n型GaN層、InGaN／GaN多量子阱發光層、p型AlGaN層、p型GaN層，接著在p面制作Ag反射鏡并形成p型歐姆接觸，然后通過熱壓焊方法把外延層轉移到導電基板上，再用Si腐蝕液把Si襯底腐蝕去除并暴露n型GaN層，使用堿腐蝕液對n型面粗化后再形成n型歐姆接觸，這樣就完成了垂直結構LED芯片的制作。結構圖見圖1。

　　從結構圖中看出，Si襯底芯片為倒裝薄膜結構，從下至上依次為背面Au電極、Si基板、粘接金屬、金屬反射鏡(p歐姆電極)、GaN外延層、粗化表面和Au電極。這種結構芯片電流垂直分布，襯底熱導率高，可靠性高；發光層背面為金屬反射鏡，表面有粗化結構，取光效率高。