LED外延片襯底一般需要具備以下功能：

1、結構特性好，外延材料與襯底的晶體結構相同或相近、晶格常數失配度小、結晶性能好、缺陷密度小

2、界面特性好，有利于外延材料成核且黏附性強

3、化學穩(wěn)定性好，在外延生長的溫度和氣氛中不容易分解和腐蝕

4、熱學性能好，包括導熱性好和熱失配度小

5、導電性好，能制成上下結構

6、光學性能好，制作的器件所發(fā)出的光被襯底吸收小

7、機械性能好，器件容易加工，包括減薄、拋光和切割等

8、價格低廉。

9、大尺寸，一般要求直徑不小于2英吋。

10、容易得到規(guī)則形狀襯底(除非有其他特殊要求)，與外延設備托盤孔相似的襯底形狀才不容易形成不規(guī)則渦流，以至于影響外延質量。

11、在不影響外延質量的前提下，襯底的可加工性盡量滿足后續(xù)芯片和封裝加工工藝要求。

襯底的選擇要同時滿足以上十一個方面是非常困難的。所以，目前只能通過外延生長技術的變更和器件加工工藝的調整來適應不同襯底上的半導體發(fā)光器件的研發(fā)和生產。用于氮化鎵研究的襯底材料比較多，但是能用于生產的襯底目前只有二種，即藍寶石Al2O3和碳化硅SiC襯底。表2-4對五種用于氮化鎵生長的襯底材料性能的優(yōu)劣進行了定性比較。

LED外延片的襯底材料考慮的因素：

1、襯底與外延膜的結構匹配：外延材料與襯底材料的晶體結構相同或相近、晶格常數失配小、結晶性能好、缺陷密度低;

2、襯底與外延膜的熱膨脹系數匹配：熱膨脹系數的匹配非常重要，外延膜與襯底材料在熱膨脹系數上相差過大不僅可能使外延膜質量下降，還會在器件工作過程中，由于發(fā)熱而造成器件的損壞;

3、襯底與外延膜的化學穩(wěn)定性匹配：襯底材料要有好的化學穩(wěn)定性，在外延生長的溫度和氣氛中不易分解和腐蝕，不能因為與外延膜的化學反應使外延膜質量下降;

4、材料制備的難易程度及成本的高低：考慮到產業(yè)化發(fā)展的需要，襯底材料的制備要求簡潔，成本不宜很高。襯底尺寸一般不小于2英寸。

目前LED外延片襯底材料

當前用于GaN基LED的襯底材料比較多，但是能用于商品化的襯底目前只有兩種，即藍寶石和碳化硅襯底。其它諸如GaN、Si、ZnO襯底還處于研發(fā)階段，離產業(yè)化還有一段距離。