国产MOCVD设备面市,LED芯片生产成本大幅降低

国产MOCVD设备面市，LED芯片生产成本大幅降低

国产LED(发光二极管)外延芯片核心设

备MOCVD(金属有机物化学气相淀积)

近日在广东昭信半导体装备制造有限公

司成功下线。去年1月，昭信集团与华

中科技大学签约研发LED外延芯片核心

设备MOCVD，不到一年，这一设备成功

推向市场。广东昭信半导体装备制造有限

公司总经理甘志银表示，一旦国产

MOCVD设备产业化推向市场，将使LED

芯片生产投资成本大大降低，给国内LED 产业带来革命性影响，国内甚至国外的LED封装产品价格将大大下降。国产LED核心装备正在突围，但是，国产MOCVD设备的成功下线能否改变LED外延芯片核心装备市场格局还有待市场的检验。

设备国产化大大降低LED成本

MOCVD是LED外延芯片生产过程中最重要的设备，目前，世界范围内能够生产这一设备的企业也不过3到5家，主要包括德国爱思强(Aixtron，70%国际市场占有率)、英国托马仕雯(ThomasSwan，被Aixtron收购)、美国维易科(Veeco，20%国际市场占有率)、美国Emcore(被Veeco收购)、日本大阳酸素(Sanso，7%国际市场占有率，主要在本国销售)。国内LED厂家所需的设备必须进口，而此类设备每台约需1500万元，购置成本约占整个LED生产线成本的2/3。苏州纳晶光电有限公司董事长、中科院苏州纳米所研究员、博士生导师梁秉文博士表示，MOCVD等关键设备国产化的成功必定意味着LED成本的降低。“目前，这些设备相对而言非常贵，正常情况下，在最初几年，设备的折旧大约占整个LED芯片成本的12%-40%左右，因此关键设备的国产化会大大降低LED的制造成本。”梁秉文表示。

福建省光电子行业协会秘书长、原中国光学光电子行业协会光电器件分会秘书长彭万华在接受记者采访时表示，目前全球能制造MOCVD 外延炉设备的有美国、德国、日本和韩国，我国也有几个单位研制了MOCVD设备，也出过样机供使用单位试用，但不知为什么就没有进展下去。“因为MOCVD设备是LED产业发展的最关键设备，对LED产业发展具有举足轻重的作用，国家相关部门要集中原来试制MOCVD设备的单位的人才和资源，集中投入进行重点开发，解决制造设备中的关键技术，掌握具有自主产权的核心技术，并尽早实现MOCVD设备国产化量产。只有这样才会加快推动LED产业发展，降低LED相关产品的成本，实现更大的产业发展。”彭万华认为。

随着技术的发展和LED在绿色节能方面日益凸显的优势，LED在各个领域得到了越来越广泛的应用，最初的技术障碍渐渐被消除，LED发展日新月异，旺盛的需求也刺激着LED芯片核心生产设备———MOCVD朝着低成本、高性能、高产能的方向发展。

工艺与设备相结合是推广关键

没有设备的工艺一定是纸上谈兵，没有工艺的设备将是无源之水。南昌大学副校长、晶能光电首席科学家江风益教授在接受《中国电子报》记者采访时表示，开展生产型MOCVD设备要充分考虑工艺与设备的结合，设备和工艺两者都不能偏废。江风益建议，国家不但要资助MOCVD设备的研发，还要在研发阶段资助外延生产企业去试用MOCVD。因为在试用过程中，企业不是稳定生产，需要耗巨资根据设备特性摸索外延生产工艺。要摸索出成功的外延生产工艺所花费的人力物力财力，甚至要超过设备本身的研发费用。

中国LED产业要想健康、迅速的发展，一定要在关键设备上下工夫。梁秉文认为，MOCVD 等关键装备是一个体现国家意志的事，国家一定要大力地投入，全面地支持去做这件事。特别要注意工艺与设备的结合，要鼓励外延芯片厂商应用国产设备，同时要给予一定的资助。

作为设备的制造商，不断完善设备各种性能，适应客户需求是永恒的主题。甘志银表示，在样机下线后，他们的研发团队还将闭关约4个月，他们会根据客户的数据要求，对该设备进行调试，到第5、6月份就将进入量产并接受订单。“我们正在数据整理过程中，我们会用最短的时间给我们的客户一个满意的答案，我们做这台设备的目标就是要直接与国外产品进行竞争，我们会不断地展示并完善我们设备的进展，最终让设备走向市场。”甘志银在接受《中国电子报》记者采访时表示。

随着LED应用的不断深入和扩展，上游关键设备的产业化必将得到进一步发展。甘志银表示，昭信还将会陆续推出更高产能的单腔与多腔体设备。我们有理由相信，昭信半导体MOCVD设备将成为改变中国乃至世界MOCVD设备市场格局的重要力量。

CVD分类及简介-PECVD-MOCVD

CVD CVD(Chemical Vapor Deposition）原理 CVD(Chemical Vapor Deposition,化学气相沉积），指把含有构成薄膜元素的气态反应剂或液态反应剂的蒸气及反应所需其它气体引入反应室，在衬底表面发生化学反应生成薄膜的过程。在超大规模集成电路中很多薄膜都是采用CVD方法制备。经过CVD处理后，表面处理膜密着性约提高30%，防止高强力钢的弯曲，拉伸等成形时产生的刮痕。 CVD特点 淀积温度低，薄膜成份易控，膜厚与淀积时间成正比，均匀性，重复性好，台阶覆盖性优良。 CVD制备的必要条件 1）在沉积温度下，反应物具有足够的蒸气压，并能以适当的速度被引入反应室；2）反应产物除了形成固态薄膜物质外，都必须是挥发性的；3）沉积薄膜和基体材料必须具有足够低的蒸气压。 编辑本段何为cvd？ CVD是Chemical Vapor Deposition的简称，是指高温下的气相反应，例如，金属卤化物、有机金属、碳氢化合物等的热分解，氢还原或使它的混合气体在高温下发生化学反应以析出金属、氧化物、碳化物等无机材料的方法。这种技术最初是作为涂层的手段而开发的，但目前，不只应用于耐热物质的涂层，而且应用于高纯度金属的精制、粉末合成、半导体薄膜等，是一个颇具特征的技术领域。其技术特征在于：⑴高熔点物质能够在低温下合成；⑵析出物质的形态在单晶、多晶、晶须、粉末、薄膜等多种；⑶不仅可以在基片上进行涂层，而且可以在粉体表面涂层，等。特别是在低温下可以合成高熔点物质，在节能方面做出了贡献，作为一种新技术是大有前途的。例如，在1000℃左右可以合成a-Al2O3、SiC，而且正向更低温度发展。CVD工艺大体分为二种：一种是使金属卤化物与含碳、氮、硼等的化合物进行气相反应；另一种是使加热基体表面的原料气体发生热分解。CVD的装置由气化部分、载气精练部分、反应部分和排除气体处理部分所构成。目前，正在开发批量生产的新装置。CVD是在含有原料气体、通过反应产生的副生气体、载气等多成分系气相中进行的，因而，当被覆涂层时，在加热基体与流体的边界上形成扩散层，该层的存在，对于涂层的致密度有很大影响。图2所示是这种扩散层的示意图。这样，由许多化学分子形成的扩散层虽然存在，但其析出过程是复杂的。粉体合成时，核的生成与成长的控制是工艺的重点。作为新的CVD技术，有以下几种：⑴采用流动层的CVD；⑵流体床；⑶热解射流；⑷等离子体CVD；⑸真空CVD，等。应用流动层的CVD如图3所示，可以形成被覆粒子（例如，在UO2表面被覆SiC、C），应用等离子体的CVD同样也有可能在低温下析出，而且这种可能性正在进一步扩大。 PECVD PECVD ( Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition ) -- 等离子体增强化学气相沉积法PECVD：是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电离，在局部形成等离子体，而等离子体化学活性很强，很容易发生反应，在基片上沉积出所期望的薄膜。为了使化学反应能在较低的温度下进行，利用了等离子体的活性来促进反应，因而这种CVD称为等离子体增强化学气相沉积(PECVD). 实验机理：是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体，在局部形成等离子体，而等离子体化学活性很强，很容易发生反应，在基片上

MOCVD国内外发展现状

MOCVD资料 定义 MOCVD是在气相外延生长(VPE)的基础上发展起来的一种新型气相外延生长技术。 缩写 M etal-o rganic C hemical V apor D eposition （金属有机化合物化学气相沉淀。 原理 MOCVD是以Ⅲ族、Ⅱ族元素的有机化合物和V、Ⅵ族元素的氢化物等作为晶体生长源材料，以热分解反应方式在衬底上进行气相外延，生长各种Ⅲ-V族、Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料。通常MOCVD系统中的晶体生长都是在常压或低压(10-100Torr)下通H2的冷壁石英(不锈钢)反应室中进行，衬底温度为500-1200℃,用射频感应加热石墨基座(衬底基片在石墨基座上方),H2通过温度可控的液体源鼓泡携带金属有机物到生长区。 系统组成 因为MOCVD生长使用的源是易燃、易爆、毒性很大的物质，并且要生长多组分、大面积、薄层和超薄层异质材料。因此在MOCVD 系统的设计思想上，通常要考虑系统密封性，流量、温度控制要精确，组分变换要迅速，系统要紧凑等。不同厂家和研究者所产生或组装的MOCVD设备是不同的。一般由源供给系统、气体输运和流量控

制系统、反应室及温度控制系统、尾气处理及安全防护报警系统、自动操作及电控系统。 【源供给系统】 包括Ⅲ族金属有机化合物、V族氢化物及掺杂源的供给。金属有机化合物装在特制的不锈刚的鼓泡器中，由通入的高纯H2携带输运到反应室。为了保证金属有机化合物有恒定的蒸汽压，源瓶置入电子恒温器中，温度控制精度可达0.2℃以下。氢化物一般是经高纯H2稀释到浓度5%一10%后，装入钢瓶中，使用时再用高纯H2稀释到所需浓度后，输运到反应室。掺杂源有两类，一类是金属有机化合物，另一类是氢化物，其输运方法分别与金属有机化合物源和氢化物源的输运相同。 【气体输运系统】 气体的输运管都是不锈钢管道。为了防止存储效应，管内进行了电解抛光。管道的接头用氢弧焊或VCR及Swagelok方式连接，并进行正压检漏及Snoop液体或He泄漏检测，保证反应系统无泄漏是MOCVD设备组装的关键之一。流量是由不同量程、响应时间快、精度高的质量流量计和电磁阀、气动阀等来实现。在真空系统与反应室之间设有过滤器，以防油污或其它颗粒倒吸到反应室中。为了迅速变化反应室内的反应气体，而且不引起反应室内压力的变化，设置“run”和“vent(出口、通风孔)，，管道。 【反应室和加热系统】

MOCVD的外延片技术研究报告和工艺流程!

MOCVD市场研究报告 刘根 第一章引言 (2) 第二章LED概述 (2) 第一节LED简介 (2) 第二节LED发光原理 (3) 一、P-N结 (3) 二、LED发光原理 (3) 第三章LED产业链 (4) 第一节LED产业链概述 (4) 第二节LED上游 (4) 一、LED外延片生长 (5) 二、MOCVD机台制造LED之介绍 (6) 三、MOCVD工艺流程图 (11) 第三节LED下游 (11) 一、LED芯片封装形式 (11) 第四章LED的应用12 第五章市场分析 (13) 第一节客户概况..................................................................... .13 第二节原材料厂商. (15) 2010年9月4日

第一章引言 半导体技术已经改变了世界，半导体照明技术将再一次改变我们的世界。作为一种全新的照明技术，LED是利用半导体芯片作为发光材料、直接将电能转换为光能的发光器件。自20世纪60年代世界第一个半导体发光二极管诞生以来，LED照明由于具有寿命长、节能、色彩丰富、安全、环保的特性，被誉为人类照明的第三次革命。 我国是世界照明电器第一大生产国、第二大出口国，半导体照明产业有很强的产业基础，而且政策明确表示对行业的支持，因此未来我国LED将面临巨大的发展机遇。中国的LED产业2003年以来快速发展，已覆盖外延、芯片、封装、应用产品等上下游产业链，“一头沉”的状态正在发生改变，中国LED上游产业得到了较快的发展，其中芯片产业发展最为引人注目。从产业规模看，2006年中国LED产业包括了衬底、外延、芯片、封装四个环节。其中，封装仍是中国LED产业中最大的产业链环节，但产值所占比例相对以前有了很大的改善，并在将来的发展中，芯片（MOCVD）占的比重将持续得到提升，封装环节占的比重将逐年下降。中国LED产业结构正在由较低端的封装转向附加值更高、更具核心价值的芯片（MOCVD）环节。 第二章LED概述 第一节LED简介 LED（Light Emitting Diode），中文名：发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。当初多用作为指示灯、显示板等；随着白光LED的出现，也被用作照明。它被誉为21世纪的新型光源，具有效率高，寿命长，不易破损等传统光源无法与之比较的优点。加正向电压时，发光二极管能发出单色、不连续的光，这是电致发光效应的一种。改变所采用的半导体材料的化学组成成分，可使发光二极管发出在近紫外线、可见光或红外线的光。 LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。

半导体工艺主要设备大全

清洗机超音波清洗机是现代工厂工业零件表面清洗的新技术,目前已广泛应用于半导体硅片的清洗。超声波清洗机“声音也可以清洗污垢”——超声波清洗机又名超声波清洗器，以其洁净的清洗效果给清洗界带来了一股强劲的清洗风暴。超声波清洗机（超声波清洗器）利用空化效应，短时间内将传统清洗方式难以洗到的狭缝、空隙、盲孔彻底清洗干净，超声波清洗机对清洗器件的养护，提高寿命起到了重要作用。CSQ系列超声波清洗机采用内置式加热系统、温控系统，有效提高了清洗效率；设置时间控制装置，清洗方便；具有频率自动跟踪功能，清洗效果稳定；多种机型、结构设计，适应不同清洗要求。CSQ系列超声波清洗机适用于珠宝首饰、眼镜、钟表零部件、汽车零部件，医疗设备、精密偶件、化纤行业（喷丝板过滤芯）等的清洗；对除油、除锈、除研磨膏、除焊渣、除蜡，涂装前、电镀前的清洗有传统清洗方式难以达到的效果。恒威公司生产CSQ系列超声波清洗机具有以下特点：不锈钢加强结构，耐酸耐碱；特种胶工艺连接，运行安全；使用IGBT模块，性能稳定；专业电源设计，性价比高。反渗透纯水机去离子水生产设备之一，通过反渗透原理来实现净水。 纯水机清洗半导体硅片用的去离子水生产设备，去离子水有毒，不可食用。 净化设备主要产品：水处理设备、灌装设备、空气净化设备、净化工程、反渗透、超滤、电渗析设备、EDI装置、离子交换设备、机械过滤器、精密过滤器、UV紫外线杀菌器、臭氧发生器、装配式洁净室、空气吹淋室、传递窗、工作台、高校送风口、空气自净室、亚高、高效过滤器等及各种配件。 风淋室：运用国外先进技术和进口电器控制系统,组装成的一种使用新型的自动吹淋室.它广泛用于微电子医院\制药\生化制品\食品卫生\精细化工\精密机械和航空航天等生产和科研单位,用于吹除进入洁净室的人体和携带物品的表面附着的尘埃,同时风淋室也起气的作用,防止未净化的空气进入洁净区域,是进行人体净化和防止室外空气污染洁净的有效设备. 抛光机整个系统是由一个旋转的硅片夹持器、承载抛光垫的工作台和抛光浆料供给装置三大部分组成。化学机械抛光时，旋转的工件以一定的压力压在旋转的抛光垫上，而由亚微米或纳米磨粒和化学溶液组成的抛光液在工件与抛光垫之间流动，并产生化学反应，工件表面形成的化学反应物由磨粒的机械作用去除，即在化学成膜和机械去膜的交替过程中实现超精密表面加工，人们称这种CMP为游离磨料CMP。 电解抛光电化学抛光是利用金属电化学阳极溶解原理进行修磨抛光。将电化学预抛光和机械精抛光有机的结合在一起，发挥了电化学和机构两类抛光特长。它不受材料硬度和韧性的限制，可抛光各种复杂形状的工件。其方法与电解磨削类似。导电抛光工具使用金钢石导电锉或石墨油石，接到电源的阴极，被抛光的工件（如模具）接到电源的阳极。 光刻胶又称光致抗蚀剂，由感光树脂、增感剂（见光谱增感染料）和溶剂三种主要成分组成的对光敏感的混合液体。感光树脂经光照后，在曝光区能很快地发生光固化反应，使得这种材料的物理性能，特别是溶解性、亲合性等发生明显变化。经适当的溶剂处理，溶去可溶性部分，得到所需图像（见图光致抗蚀剂成像制版过程）。光刻胶广泛用于印刷电路和集成电路的制造以及印刷制版等过程。光刻胶的技术复杂，品种较多。根据其化学反应机理和显影原理，可分负性胶和正性胶两类。光照后形成不可溶物质的是负性胶；反之，对某些溶剂是不可溶的，经光照后变成可溶物质的即为正性胶。利用这种性能，将光刻胶作涂层，就能在硅片表面刻蚀所需的电路图形。基于感光树脂的化学结构，光刻胶可以分为三种类型。①光聚合型，采用烯类单体，在光作用下生成自由基，自由基再进一步引发单体聚合，最后生成聚合物，具有形成正像的特点。②光分解型，采用含有叠氮醌类化合

MOCVD设备

MOCVD设备 概况 德国AIXTRON公司(德国艾思强公司)和美国VEECO公司(美国维易科精密仪器有限公司)两家公司几乎生产了全球90%以上的主流MOCVD设备。 1、生产效率和成本概况 国际上MOCVD技术已经相当成熟，主流设备从2003 年6-8 片机、2004 年12 片机、2005 年15片机、2006 年的21-24 片机，目前已经达到42、45、49 片机(一次可装载49片2英寸的衬底生长外延)。 外延炉容量的不断扩大让LED 外延片生产商的单位生产成本快速大幅下降。目前，量产企业对单批产能的最低要求是在30片以上。 国产设备目前为6片机，生产效率和生产成本差距甚远。 2、价格及产值概况 生产型MOCVD设备的售价高达1000～2000万元【根据机型，6片机70万美元左右，9片机100万美元左右】，加上相关配套设备设施，一条产线LED生产线需要投入4000 多万元。 若新采购设备为45 片机生产蓝光芯片，按3 炉/天计算，年产4 .9万片左右，收入4800 万元，投入产出基本为1:1。 3、生产过程工艺复杂，参数众多，优良率与均匀性是关键 外延片生长过程工艺复杂，参数众多，培养专业操作人员需时间较长。 一个最简单的GaN蓝光LED单量子阱结构，其生长工艺包括：高温烘烤、缓冲层、重结晶、n-GaN、阱层、叠层及p-GaN等，工艺步骤达几十步，每一步需调整的工艺参数共有20多个，各参数之间存在比较微妙的关系，工艺编辑人员需根据工艺要求，对各个参数进行逐一调整，必要时还要进行计算，如升温速度、升压速度、生长速率控制、载气与气源配比等。如何根据工艺需要自动对参数进行检查，减轻工艺人员的工作量，是值得研究的新兴课题。 每个外延芯片、生产批次与系统之间的关系，能确保良好的均匀性以及优良率，尤其在芯片厂商扩产时，还能维持相同的优良率与均匀性就显的特别关键。 4、4英寸MOCVD设备将成为主流 现阶段台湾外延厂商在技术上已经具备生产4英寸和6英寸的能力，但是出于成本的考虑，多数台湾厂家还是以2英寸的MOVCD设备为生产主线；大部分欧美与韩国厂商则早已使用4英寸MOVCD设备。 市场预期一旦4英寸外延片材料成本大幅崩落（目前4英寸外延片的成本价格约为2寸外延片的四倍），2英寸的MOCVD设备将逐渐被4英寸所取代。 AIXTRON与SemiLEDs在2009年5月就合作开发出6寸蓝光LED芯片，在6x6寸AIX 2800G4 HT MOCVD反应炉的结构上，产量增加约30%（相较于传统42x2-inch的架构），不但均匀性较好，也减少

MOCVD主要厂家

AIXTRON和VEECO 德国AIXTRON公司(英国THOMAS SWAN公司已被其收购)，大约占60-70%的国际MOCVD市场份额。 美国VEECO公司（并购美国EMCORE公司），占30-40%。 其它MOCVD厂家主要包括日本的NIPPON Sanso和Nissin Electric 等，其市场基本限于日本国内。如日本日亚公司和丰田合成等公司的GaN-MOCVD设备不在市场上销售，仅供自用；而日本SANSO公司生产的GaN-MOCVD设备性能优良，但仅限日本市场销售。从设备性能上来讲，日亚公司设备生产的材料质量和器件性能，要远优于AIXTRON和EMCORE的设备。本人没有用过日本的设备没有发言权，而THOMAS SWAN的设备占有量很小，不详细介绍了，主要比较VEECO 和AIXTRON。 一、VEECO 1、VEECO采用了高速旋转，但是没有自转，所以有明显的within-wafer和ring-ring的均匀性问题，但是run-run 和ring内的均匀性极好，这就是为何其设备比较适合生产LED，因为LED有个binning 的步骤，对于ring-ring的均匀性问题可以通过binning 解决，但是如果是生长DFB、VCSEL等外延结构相互关系紧密且互相影响程度达到可以造成器件整体功能丧失的情况，VEECO则力不从心。 2、另外VEECO设备除了年度维护外不开炉体，适合大规模生产，还可以2个托盘交替，只要在年度维护结束后，对炉体和托盘进行适合的覆盖性生长，1-2月内使设备稳定，就可以放心的使用，同时，

在几个月的时间内还是有规律可以摸索。但是需要注意的是，托盘的更换还是会导致参数变化。 3、但是，VEECO设备的炉体比较大，虽然最近进行了缩小，但还是在气体用量上比较浪费，但是其不可以进一步减小，这和炉体设计及生长优化机理相关。 4、还有就是当使用VEECO生长一些有相互污染的材料，则有残留问题，而解决就只能拆炉子，这样就提高了维护成本，所以VEECO 适合同一产品的反复生长。 二、AIXTRON 1、AIXTRON采用了低速旋转加自转，所以明显改善了同一炉内within-wafer的均匀性，如果是生长DFB、VCSEL等外延结构相互关系紧密的器件，AIXTRON就比较适合。 2、AIXTRON每次需要打开炉体，run-run的均匀性掌握就很关键，而且每次托盘的更换之间只有20次左右的生长，且各种条件均变化，需要每一炉均有一定的调整。这就是技术难点所在，但也正是每一次的调整使我们有了掌握工艺的主动权，所以可以生长更精密的结构。 3、AIXTRON需要不断地维护，每次更换托盘需要工艺调整，同时还经常会出现自转速度变化甚至停转，这需要注意。 4、AIXTRON采用中央喷嘴的方式提供源，这就必然产生因为设计而形成的源不均匀分布，需要注意和调整。但是我们也可以通过观察喷嘴和炉体的情况判断工艺的稳定性，这就是AIXTRON灵活性所在。

MOCVD工艺简介

MOCVD 金属有机物化学气相淀积（Metal-OrganicChemicalVaporDeposition，简称MOCVD），1968年由美国洛克威尔公司提出来的一项制备化合物半导体单品薄膜的新技术。该设备集精密机械、半导体材料、真空电子、流体力学、光学、化学、计算机多学科为一体，是一种自动化程度高、价格昂贵、技术集成度高的尖端光电子专用设备，主要用于GaN（氮化镓）系半导体材料的外延生长和蓝色、绿色或紫外发光二极管芯片的制造，也是光电子行业最有发展前途的专用设备之一。 第一章外延在光电产业角色 近十几年来为了开发蓝色高亮度发光二极管，世界各地相关研究的人员无不全力投入。而商业化的产品如蓝光及绿光发光二级管ＬＥＤ及激光二级管ＬＤ的应用无不说明了Ⅲ－Ⅴ族元素所蕴藏的潜能，表１－１为目前商品化ＬＥＤ之材料及其外延技术，红色及绿色发光二极管之外延技术大多为液相外延成长法为主，而黄色、橙色发光二极管目前仍以气相外延成长法成长磷砷化镓ＧａＡｓＰ材料为主。ＭＯＣＶＤ机台是众多机台中最常被使用来制造ＬＥＤ之机台。而ＬＥＤ或是ＬＤ亮度及特性的好坏主要是在于其发光层品质及材料的好坏，发光层主要的组成不外乎是单层的ＩｎＧａＮ／ＧａＮ量子井ＳｉｎｇｌｅＱｕａｎｔｕｍＷｅｌｌ或是多层的量子井ＭｕｌｔｉｐｌｅＱｕａｎｔｕｍＷｅｌｌ，而尽管制造ＬＥＤ的技术一直在进步但其发光层ＭＱＷ的品质并没有成正比成长，其原是发光层中铟Ｉｎｄｉｕｍ的高挥发性和氨ＮＨ３的热裂解效率低是ＭＯＣＶＤ机台所难于克服的难题，氨气ＮＨ３与铟Ｉｎｄｉｕｍ的裂解须要很高的裂解温度和极佳的方向性才能顺利的沉积在ＩｎＧａＮ的表面。但要如何来设计适当的ＭＯＣＶＤ机台为一首要的问题而解决此问题须要考虑下列因素： １要能克服ＧａＮ成长所须的高温 ２要能避免ＭＯＧａｓ金属有机蒸发源与ＮＨ３在预热区就先进行反应 ３进料流速与薄膜长成厚度均。 一般来说ＧａＮ的成长须要很高的温度来打断ＮＨ３之Ｎ－Ｈ的键解，另外一方面由动力学仿真也得知ＮＨ３和ＭＯＧａｓ会进行反应产生没有挥发性的副产物。了解这些问题之后要设计适当的ＭＯＣＶＤ外延机台的最主要前题是要先了解ＧａＮ的成长机构，且又能降低生产成本为一重要发展趋势。 外延片工艺流程 衬底——结构设计——缓冲层生长——N型GaN层生长——多量子阱发光层生长——P型GaN层生长——退火——检测（光荧光、X射线）——外延片 外延片——设计、加工掩模版——光刻——离子刻蚀——N型电极（镀膜、退火、刻蚀）——P 型电极（镀膜、退火、刻蚀）——划片——芯片分检、分级 生产工艺流程具体介绍如下： 固定：将单晶硅棒固定在加工台上。 切片：将单晶硅棒切成具有精确几何尺寸的薄硅片。此过程中产生的硅粉采用水淋，产生废水和硅渣。 退火：双工位热氧化炉经氮气吹扫后，用红外加热至300~500℃，硅片表面和氧气发生反应，使硅片表面形成二氧化硅保护层。