單晶硅是目前應用最廣的半導體材料。以單晶硅作為G燜基外延片襯底材料引起人們最廣泛的關注和研究,主要是其有望能將GaNT基器件與Si器件集成。 JANTX1N751A-1同時與藍寶石襯底相比,硅襯底材料具有晶體質量高、成本低、尺寸大、導電性能優良和易加工等特點;其次硅材料采用簡單的濕法腐蝕方法即可去除,非常適宜于剝離襯底的薄膜轉移技術路線,使其在制備半導體照明用大功率垂直結構LED芯片方面具有獨特的優勢;另外硅襯底LED外延技術比藍寶石襯底更加適合于大尺寸襯底。藍寶石襯底技術在從2英寸轉向6英寸、8英寸時技術壁壘較高。氮對于硅襯底LED技術,從2英寸轉向6~8英寸襯底過度時顯示了良好的發展前景,并且可以利用大尺寸硅襯底成本低的優勢,大幅度提高LED產線的自 動化程度和生產效率,降低LED產品的綜合成本。然而,在單晶硅上外延生長氮化鎵材料的難點在于硅與氮化鎵之間存在巨大的晶格失配和熱失配,導致GaN夕卜延薄膜產生高的位錯密度和應力,容易出現龜裂現象,很難獲得高質量的可達器件加工厚度的薄膜。

   表53比較了常用的三種GaN基外延片異質外延襯底。三種主流襯底技術各有特點和優勢,商用化SiC襯底技術一直被美國Crcc公司壟斷,價格也最為昂貴。藍寶石襯底是目前使用最多且性價比良好的技術路線。GaN材料的同質外延能夠避免外延薄膜與襯底的晶格失配問題,不僅能夠很大程度地減少缺陷,大幅提升器件的性能,而且還可以簡化工藝步驟,因此GaNT自支撐襯底的研究也受到了越來越多的關注。