1、什么是外延和外延片？
外延也稱為外延生長，是制備高純微電子復合材料的一工藝過程，就是在單晶(或化合物)襯底材料上淀積一層薄的單晶(或化合物)層。新淀積的這層稱為外延層。淀積有外延層的襯底材料叫外延片。
2、哪些材料可以用作生長外延層的襯底材料，它們各自有哪些優缺點？
用得zui廣泛的襯底材料是砷化鎵，可用于生長外延層GaAs、GaP、GaAlAs、InGaAlP，其優點是由于GaAs的晶格常數比較匹配可制成無位錯單晶，加工方便，價格較便宜。缺點是它是一種吸光材料，對PN結發的光吸收比較多，影響發光效率。
磷化鎵可生長GaP：ZnO、GaP：N、GaAs、GaAlAs：N以及InGaAlP的頂層，其優點是它是透明材料，可制成透明襯底提高出光效率。
生長InGaN和InGaAlN的襯底主要有藍寶石(Al2O3)、碳化硅和硅。藍寶石襯底的優點是透明，有利于提高發光效率，目前仍是InGaN外延生長的主要襯底。缺點是有較大的晶格失配；硬度高，造成加工成本高昂；熱導率較低，不利于器件的熱耗散，對制造功率led不利。碳化硅襯底有較小的晶格失配，硬度低，易于加工，導熱率較高，利于制作功率器件。
3、LED的發光有源層??PN結是如何制成的？哪些是常用來制造LED的半導體材料？
LED的實質性結構是半導體PN結。PN結就是指在一單晶中，具有相鄰的P區和N區的結構，它通常在一種導電類型的晶體上以擴散、離子注入或生長的方法產生另一種導電類型的薄層來制得的。
常用來制造LED半導體材料主要有砷化鎵、磷化鎵、鎵鋁砷、磷砷化鎵、銦鎵氮、銦鎵鋁磷等Ⅲ?Ⅴ族化合物半導體材料，其它還有Ⅳ族化合物半導體碳化硅，Ⅱ?Ⅵ族化合物硒化鋅等。
4、MOCVD是什么？
MOCVD是Me-Organic Chemical Vapor Deposition的簡稱，即金屬有機物化學氣相淀積，它是外延生長的一項技術，它是利用特制的設備，以金屬有機物源(MO源)作原料，用氫氣或氮氣作為載氣，通入液體中攜帶出蒸汽，與Ⅴ族的氫化物混合，再通入反應室，在加熱的襯底表面發生反應，外延生長化合物晶體薄膜。由于MOCVD的晶體生長反應是在熱分解中進行的，所以又叫熱分解法。經實用表明，這是一種具有高可靠性、控制厚度、組成摻雜濃度精度高、垂直性好、靈活性大、非常適合于進行Ⅲ?Ⅴ族化合物半導體及其固溶體的外延生長的方法，也可應用于Ⅱ?Ⅵ族化合物等材料的生長，目前是生產AlGaInP紅色和黃色LED和InGaN藍色、綠色和白色LED的可工業化方法。現人們通常也把這種特制的設備籠統地叫作MOCVD。
5、什么是MO源？
MO源即Me Organic源，金屬有機物源，它是MOCVD外延生長的原材料。Ⅱ、Ⅲ族金屬有機化合物通常為甲基或乙基化合物，如Ga(CH3)3，In(CH3)3，Al(CH3)3，Ga(CH3)3，Zn(CH3)3等，它們大多數是高蒸汽壓的液體或固體。
MOCVD外延生長的工藝流程是怎樣的？
6、什么是LED的內量子效率？
當在LED的PN結上施加正向電壓時，PN結會有電流流過。電子和空穴在PN過渡層中復合會產生光子，然而并不是每一對電子?空穴對復合都會產生光子，由于LED的PN結，作為雜質半導體，存在著材料品質缺陷、位錯等因素，以及工藝上的種種缺陷，會產生雜質電離、本征激發散射和晶格散射的問題，使電子從激發態躍遷到基態時會與晶格原子或離子交換能量而發生*躍遷，也就是不產生光子，這部分能量不轉換成光能而轉換成熱能損耗在PN結內，于是就有一個復合載流子轉換成光子的轉換效率問題存在，可以用式1表示這一轉換效率，并符號ηint表示。
ηint=(復合載流子產生的光子數/復合載流子總數)×100? (1)
我們無法去計數式(1)中的復合載流子總數和產生的光子總數。一般是通過測量LED輸出的光功率來評價這一效率，這個效率ηint就稱為內量子效率。
7、LED PN結有源發出的光子能否100?逸出到空氣中？
8、有哪些生長LED有源層的外延方法？它們個自有什么特點？
有氣相外延(VPE)、液相外延(LPE)、金屬有機物化學氣相淀積(MOCVD)、分子束外延(MBE)。它們生長LED有源層的材料分別有氣相外延GaAsP、GaP，液相外延GaP、GaAlAs，金屬有機物化學氣相淀積InGaAlP、IGanN，分子束外延ZnSe等。
氣相外延比較簡單便，往往在外延生長后要再通過用擴散的方法制作PN 結，所以效率低。液相外延已能一爐生長60?100片，生產效率較高，通過鎵的重復使用成本已降的很低，可以制造高亮度GaP綠色發光器件和一般亮度GaP紅色發光器件，也可用它制造超高亮度GaAlAs發光器件。金屬有機物化學氣相淀積法是目前生產超高亮度InGaN藍、綠色LED和InGaAlP紅、黃色LED的主要方法，它既能控制厚度，又能精密控制外延層的組成。分子束外延目前主要用于研制白色發光二極管，效果很好，能生長小于10埃的外延層，缺點是生長速度慢，每小時約1微米，裝片容量也頗少，生產效率較低。
9、當前，生產超高亮LED的外延方法主要有幾種？
當前，生產超高亮LED的外延方法主要有兩種，即液相外延生產AlGaAs LED和金屬有機物化學氣相淀積(MOCVD)生產AlGaAs、AlGaInP、InGaN LED。其中尤以MOCVD方法為主。
10、當前，用作半導體照明光源的LED的外延層結構有何創新？
為了提高LED的發光效率，對其外延結構進行了許多改進，目前都已應用到產品上，對LED發光效率的提高起到了極重要的作用。分別是：①單量子阱(SQW)結構；②多量子阱(MQW)結構；③分布布拉格反射(DBR)結構；④透明襯底技術(TS)；⑤鏡面襯底法(MS)；⑥透明膠質粘結型；⑦紋理表面結構。
