点击图片查看原图1、什么是外延和外延片？
外延也称为外延生长，是制备高纯微电子复合材料的一工艺过程，就是在单晶（或化合物）衬底材料上淀积一层薄的单晶（或化合物）层。新淀积的这层称为外延层。淀积有外延层的衬底材料叫外延片。
2、哪些材料可以用作生长外延层的衬底材料，它们各自有哪些优缺点？
用得蕞广泛的衬底材料是申化家，可用于生长外延层GaAs、GaP、GaAlAs、InGaAlP，其优点是由于GaAs的晶格常数比较匹配可制成无位错单晶，加工方便，价格较便宜。缺点是它是一种吸光材料，对PN结发的光吸收比较多，影响发光效率。
磷化家可生长GaP：ZnO、GaP：N、GaAs、GaAlAs：N以及InGaAlP的顶层，其优点是它是透明材料，可制成透明衬底提高出光效率。
生长InGaN和InGaAlN的衬底主要有蓝宝石（Al2O3）、碳化硅和硅。蓝宝石衬底的优点是透明，有利于提高发光效率，目前仍是InGaN外延生长的主要衬底。缺点是有较大的晶格失配；硬度高，造成加工成本高昂；热导率较低，不利于器件的热耗散，对制造功率led不利。碳化硅衬底有较小的晶格失配，硬度低，易于加工，导热率较高，利于制作功率器件。
外延片制作出来以后，就可以按照下面的流程来制作 LED 芯片了：
外延片→清洗→镀透明电极层→透明电极图形光刻→腐蚀→去胶→平台图形光刻→干法刻蚀→去胶→窗口图形光刻→去胶→N极图形光刻→预清洗→镀膜→剥离→P 极图形光刻→镀膜→剥离→研磨→切割→芯片→成品测试。
在生长完外延片后，下一步就开始对 LED 外延片做电极（P 极，N 极），接着就开始用激光机切割 LED 外延片（以前切割 LED 外延片主要用钻石刀），制造成芯片，然后在晶圆上的不同位置抽取九个点做参数测试，看看是否合格。
从上面可以看到 LED 外延片和芯片的生产离不开 MOCVD 、光刻机、刻蚀机、离子注入机、减薄机、划片机、检测设备等高i精尖设备。 LED 芯片产业属于重资产行业，从事该行业需要先重金购买先进的生产设备，还需要配置洁净无尘厂房，同时在各个环节还需要大量的工人。所以该行业是典型的：资金密集型、劳动密集型和技术密集型同时具备的产业。
LED 外延片工艺流程如下：
衬底 - 结构设计- 缓冲层生长- N型GaN 层生长- 多量i子阱发光层生- 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
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i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。
倒角：将退火的硅片进行修整成圆弧形，防止硅片边缘破i裂及晶格缺陷产生，增加磊晶层及光阻层的平坦度。此过程中产生的硅粉采用水淋，产生废水和硅渣。
分档检测：为保证硅片的规格和质量，对其进行检测。此处会产生废品。
研磨：用磨片i剂除去切片和轮磨所造的锯痕及表面损伤层，有效改善单晶硅片的曲度、平坦度与平行度，达到一个抛光过程可以处理的规格。此过程产生废磨片i剂。
清洗：通过有机i溶剂的溶解作用，结合超声波清洗技术去除硅片表面的有机杂质。此工序产生有机废气和废有机i溶剂。
RCA清洗：通过多道清洗去除硅片表面的颗粒物质和金属离子。
