導(dǎo)讀：Ⅲ-Ⅴ族化合物，例如，GaN、AlN、InN，這些材料都有二種結(jié)晶形式：一種是立方晶系的閃鋅礦結(jié)構(gòu)，而另一種是六方晶系的纖鋅礦結(jié)構(gòu)。以藍(lán)光輻射為中心形成研究熱點(diǎn)的是纖鋅礦結(jié)構(gòu)的氮化鎵、氮化鋁、氮化銦，而且主要是氮化鎵、氮化鋁、氮化銦的固溶體。這些材料的禁帶是直接躍遷型，因而有很高的量子效率。用氮化鎵、氮化鋁、氮化銦這三種材料按不同組份和比例生成的固溶體，其禁帶寬度可在2.2eV到6.2eV之間變化。這樣，用這些固溶體制造發(fā)光器件，是光電集成材料和器件發(fā)展的方向。

　　寬帶隙的GaN基半導(dǎo)體在短波長(zhǎng)發(fā)光二極管、激光器和紫外探測(cè)器，以及高溫微電子器件方面顯示出廣闊的應(yīng)用前景；對(duì)環(huán)保，其還是很適合于環(huán)保的材料體系。半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展分類(lèi)所示的若干主要階段，其每個(gè)階段均能形成富有特色的產(chǎn)業(yè)鏈。世界各國(guó)現(xiàn)在又投入了大量的人力、財(cái)力和物力，以期望取得GaN基高功率器件的突破，并且居于此領(lǐng)域的制高點(diǎn)�！暗�化物襯底材料與半導(dǎo)體照明的應(yīng)用前景”文稿介紹了氮化物襯底材料與半導(dǎo)體照明的應(yīng)用前景的部分內(nèi)容。

　　GaN、AlN、InN及其合金等材，是作為新材料的GaN系材料。對(duì)襯底材料進(jìn)行評(píng)價(jià)要就襯底材料綜合考慮其因素，尋找到更加合適的襯底是發(fā)展GaN基技術(shù)的重要目標(biāo)。評(píng)價(jià)襯底材料要綜合考慮襯底與外延膜的晶格匹配、襯底與外延膜的熱膨脹系數(shù)匹配、襯底與外延膜的化學(xué)穩(wěn)定性匹配、材料制備的難易程度及成本的高低的因素。InN的外延襯底材料就現(xiàn)在來(lái)講有廣泛應(yīng)用的。自支撐同質(zhì)外延襯底的研制對(duì)發(fā)展自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氮化物半導(dǎo)體激光器、大功率高亮度半導(dǎo)體照明用LED，以及高功率微波器件等是很重要的。“氮化物襯底材料的評(píng)價(jià)因素及研究與開(kāi)發(fā)”文稿介紹了氮化物襯底材料的評(píng)價(jià)因素及研究與開(kāi)發(fā)的部分內(nèi)容。

　　氮化物襯底材料與半導(dǎo)體照明的應(yīng)用前景

　　GaN是直接帶隙的材料，其光躍遷幾率比間接帶隙的高一個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，寬帶隙的GaN基半導(dǎo)體在短波長(zhǎng)發(fā)光二極管、激光器和紫外探測(cè)器，以及高溫微電子器件方面顯示出廣闊的應(yīng)用前景；對(duì)環(huán)保，其還是很適合于環(huán)保的材料體系。

　　1994年，日本的Nicha公司在GaN/Al₂O₃上取得突破，1995年，GaN器件第一次實(shí)現(xiàn)商品化。1998年，GaN基發(fā)光二極管LED市場(chǎng)規(guī)模為US$5.0億，2000年，市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大至US$13億。據(jù)權(quán)威專(zhuān)家的預(yù)計(jì)，GaN基LED及其所用的Al₂O₃襯底在國(guó)際市場(chǎng)上的市場(chǎng)成長(zhǎng)期將達(dá)到50年之久。GaN基LED及其所用的Al₂O₃襯底具有獨(dú)特的優(yōu)異物化性能，并且具有長(zhǎng)久耐用性。預(yù)計(jì)，2005年GaN基器件的市場(chǎng)規(guī)模將擴(kuò)大至US$30億，GaN基器件所用的Al₂O₃襯底的市場(chǎng)規(guī)模將擴(kuò)大至US$5億。

　　半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展分類(lèi)所示的若干主要階段，其每個(gè)階段均能形成富有特色的產(chǎn)業(yè)鏈：

　　第一階段（特種照明時(shí)代，2005年之前），其中有：儀器儀表指示；金色顯示、室內(nèi)外廣告；交通燈、信號(hào)燈、標(biāo)致燈、汽車(chē)燈；室內(nèi)長(zhǎng)明燈、吊頂燈、變色燈、草坪燈；城市景觀(guān)美化的建筑輪廓燈、橋梁、高速公路、隧道導(dǎo)引路燈，等等。