LED外延片是一块加热至适当温度的衬底基片，材料是半导体照明产业技术发展的基石。不同的衬底材料，需要不同的LED外延片生长技术、芯片加工技术和器件封装技术，衬底材料决定了半导体照明技术的发展路线。

    LED外延片生长的基本原理是：在一块加热至适当温度的衬底基片(主要有蓝宝石和、SiC、Si)上，气态物质InGaAlP有控制的输送到衬底表面，生长出特定单晶薄膜。目前LED外延片生长技术主要采用有机金属化学气相沉积方法。

    LED外延片衬底材料是半导体照明产业技术发展的基石。不同的衬底材料，需要不同的LED外延片生长技术、芯片加工技术和器件封装技术，衬底材料决定了半导体照明技术的发展路线。

    LED外延片衬底材料选择特点：

    1、结构特性好，外延材料与衬底的晶体结构相同或相近、晶格常数失配度小、结晶性能好、缺陷密度小

    2、界面特性好，有利于外延材料成核且黏附性强

    3、化学稳定性好，在外延生长的温度和气氛中不容易分解和腐蚀

    4、热学性能好，包括导热性好和热失配度小

    5、导电性好，能制成上下结构6、光学性能好，制作的器件所发出的光被衬底吸收小

    6、机械性能好，器件容易加工，包括减薄、抛光和切割等

    7、价格低廉。

    8、大尺寸，一般要求直径不小于2英吋。

    9、容易得到规则形状衬底(除非有其他特殊要求)，与外延设备托盘孔相似的衬底形状才不容易形成不规则涡流，以至于影响外延质量。

    10、在不影响外延质量的前提下，衬底的可加工性尽量满足后续芯片和封装加工工艺要求。

    衬底的选择要同时满足以上十一个方面是非常困难的。所以，目前只能通过外延生长技术的变更和器件加工工艺的调整来适应不同衬底上的半导体发光器件的研发和生产。用于氮化镓研究的衬底材料比较多，但是能用于生产的衬底目前只有二种，即蓝宝石Al2O3和碳化硅SiC衬底。表2-4对五种用于氮化镓生长的衬底材料性能的优劣进行了定性比较。