从LED到5G通信：一文看懂蓝宝石衬底的种类与用途
随着半导体技术的不断演进，蓝宝石衬底已成为制造 LED、功率器件、射频芯片和光电元件的关键材料。凭借优异的机械强度、化学稳定性、高光学透过率以及电绝缘性，蓝宝石衬底被广泛应用，尤其是在 III-族氮化物外延（尤其是 GaN）领域中，是首选的平台材料。
蓝宝石衬底可根据其晶体取向、尺寸、表面处理、光学纯度及应用场景等多个维度进行分类。本文将对蓝宝石衬底的分类体系进行全面介绍，帮助工程师、研究人员及采购专家更好地理解和选择适合的材料类型。
蓝宝石为具有三方（六方）晶体结构的单晶材料。不同的切割取向会导致其物理和化学特性差异，从而直接影响外延层质量和器件性能。
随着非极性和半极性 GaN 器件的研究热度上升，M 面与 R 面衬底在高性能激光器与功率 LED 领域中逐渐受到重视。
为满足更高产能与更低成本的需求，蓝宝石衬底的尺寸正不断扩大。
更大尺寸的蓝宝石晶圆不仅提升单位产出，也降低单芯片成本，特别适合新一代 Mini LED 和 Micro LED 显示技术。
表面抛光是蓝宝石衬底加工中的关键环节，直接影响外延质量和缺陷密度。
在高亮度 LED 量产中，采用表面粗化或图案化蓝宝石衬底（PSS）工艺已成为提高光提取效率的主流技术。
蓝宝石的颜色多因微量杂质所致。虽然多数应用对此影响不大，但精密光学领域则要求超高纯度材料。
得益于其优异的材料特性，蓝宝石衬底在多个高科技产业中被广泛采用。
在 LED 制造中，蓝宝石衬底仍然是 GaN 生长的主力材料，其性能优势尚无法被硅或碳化硅完全替代。
蓝宝石衬底在先进半导体制造中扮演着不可替代的角色。其分类体系——涵盖晶向、尺寸、表面处理、纯度和应用方向——体现了材料科学与工程实践的深度融合。选择合适类型的蓝宝石衬底，对于优化器件性能、降低制造成本与提升良率至关重要。
展望未来，随着 Mini LED、Micro LED 及射频器件等技术的持续革新，蓝宝石衬底将在电子与光电产业中持续发挥关键作用，引领技术迈向新高度。
如需了解更多蓝宝石衬底产品信息，请联系我们的技术支持团队或访问我们的产品中心页面。
