外延片的生长工艺有很多流程，需要很多高菁尖设备，生长出来的外延片直接决定了 LED 的波长、亮度、正向电压等主要的光电参数。外延片的生长基本原理是在一块加热至适当温度的衬底基片（主要有蓝宝石、SiC 碳化硅、Si 硅）上，气态物质 In Ga Al P(铟 家 铝 磷) 有控制的输送到衬底表面，生长出特定单晶薄膜。

目前主要的外延片衬底材料有蓝宝石、碳化硅和硅。不同的衬底材料有不同的光电特性，价格差别也很大。外延片制造过程如下：

先把晶棒切片，切片需要注意晶面的结晶方向、晶片的厚度、晶面的斜度和曲度；切片后为了防止晶片边缘碎裂、防止热应力集中以及增加外延层的平坦度 需要把晶边磨圆，然后还需要蚀刻(shí kè)，蚀刻的目的在于把前面机械加工所造成的损伤给去掉，蚀刻需要用到晶片研磨机；下一步需要将晶片置于炉管中施以惰性气体加热30分钟至一小时，再在空气中快速冷却，可以将所有氧杂质去除，这样晶片的电性（阻值）仅由载流子杂质来控制，从而稳定电阻，这一步需要使用到高温快速热处理设备；然后使用抛光机再给晶片抛光；再然后就是使用晶片清洗机来清洗晶片，用RCA溶液（双i氧水＋氨水或又氧水＋盐酸），将前面工序所形成的污染清除，蕞后在无尘环境中严格检查晶片表面的洁净度、平坦度确保符合规格要求，蕞后包装到特殊的容器中保存。

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视频作者：马鞍山杰生半导体有限公司

50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，1962年，通用电气公司的尼克•何伦亚克(NickHolonyakJr.)开发出第壹种实际应用的可见光发光二极管。LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，即固体封装，所以能起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。

蕞初LED用作仪器仪表的指示光源，后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用，产生了很好的经济效益和社会效益。以12英寸的红色交通信号灯为例，在美国本来是采用长寿命、低光效的140瓦白炽灯作为光源，它产生2000流明的白光。经红色滤光片后，光损失90%，只剩下200流明的红光。而在新设计的灯中，Lumileds公司采用了18个红色LED光源，包括电路损失在内，共耗电14瓦，即可产生同样的光效。汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。

　　LED电子显示屏不断发展，虽LED显示屏厂家众多，但技术升级方向则大概是一致的，未来的深圳LED显示屏趋于薄型化、高功率、LED显示屏大屏幕拼接技术越来越成熟等。随着LED显示屏发展时间增长，应用领域越来越广，人们对LED显示屏的认识、认知度也随之越深，之前没了解问题的也逐渐展显出来，从技术方面来讲，目前我国LED显示屏技术主要存在以下问题：

 　　一是亮度不足问题。LED电子显示屏的主要优势是对多变复杂的户外环境的适应力，户外环境的特点要求LED显示屏要在晴天、阴天、雨雪天气、远距离、多视角上都能保证足够的亮度来传递信息，因此亮度尤为重要，而由于LED亮度不足，使得目前LED在照明行业中只能充当配角，主要用于装饰，这对于上万颗LED的综合运用更是一项巨大的挑战。 

　　二是LED色差问题。单个LED的应用，基本上不存在色差问题，但将众多LED进行综合运用的话，色差问题就会凸现出来。虽然已有技术来改善此问题，但由于国内技术和生产水平所限，同一同一批次LED中仍然存在差异，而且这种差异很难逃脱肉眼的挑剔，从而难以保证LED显示屏的色彩还原性和逼真性。