在过去的十年中，GaN基底的高亮度白光LED以其良好的性价比越来越引起人们的关注。各个厂商竞相研发新的LED结构形式来提高其发光效率，以此增加LED芯片的发光度，从而降低LED芯片的单位发光成本。这些技术的发展以及高亮LED芯片自身的特点，极大地增加了全固态照明的应用范围，其在自动化照明、背光显示技术以及传统照明方面显示了蓬勃发展的局面。荷兰的A44高速公路已经成为世界上第一条采用LED照明的高速公路（见图1）。

    图1 荷兰A44高速公路，是第一条采用LED照明的高速公路

    基底剥离的垂直结构实现更高亮度输出

    传统方式采用两种方法设计LED芯片，即平面结构和垂直结构（见图2）。芯片结构的选择很大程度上依赖于材料的特性。

    图2 LED芯片的平面结构图和垂直结构图

    蓝宝石晶体由于其低廉的成本以及良好的晶格匹配度而被广泛用于GaN发光材料的衬底生长。但是，蓝宝石同时是一种优异的绝缘材料，因此，对于P结和N结的接触电极，只能放置在LED芯片的正面同一侧，如图2中左图所示。如果采用导电材料（如铜、硅或碳化硅）来代替蓝宝石衬底，就可以采用正面和背面同时接触的垂直结构。

    但是这样做也存在一定的困难。蓝宝石内在的优异特征能够促进LED发光材料的完美生长，蓝宝石对于生长LED芯片最佳衬底材料不可或缺。因此，要实现垂直结构，就要在生长完后再去剥离蓝宝石基底。

    垂直结构的优势在于有效扩大了发光多重量子井的有效面积，从而避免了从P结到N结的电流瓶颈效应。更为重要的是，垂直结构对于基底的散热有着巨大优势。