- LED襯底具有尺寸大、成本低、易加工、導(dǎo)電好等優(yōu)異性能
- 適用于高功率固態(tài)照明
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，一種新的制造技術(shù)有望大幅降低發(fā)光二極管（LED）的生產(chǎn)成本，進一步推動其普及進程。
這項由西門子旗下子公司歐司朗光電半導(dǎo)體公司的研究人員所進行的研究，成功在硅襯底上生產(chǎn)出了氮化鎵LED芯片，取代了目前普遍使用的較為昂貴的藍(lán)寶石襯底。
硅是一種標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體材料，作為LED襯底具有尺寸大、成本低、易加工、導(dǎo)電好等優(yōu)異性能。但技術(shù)難點在于硅與氮化鎵的熱膨脹系數(shù)不同，在制造過程中極易產(chǎn)生應(yīng)力，從而導(dǎo)致薄膜厚度不均或破裂，因此一直未能在LED業(yè)界獲得廣泛應(yīng)用。通過一項特殊工藝，新技術(shù)不但避免了此前出現(xiàn)的開裂現(xiàn)象，還使新型LED的穩(wěn)定性和亮度都與傳統(tǒng)的藍(lán)寶石基底LED相當(dāng)，非常適用于高功率固態(tài)照明。
LED是一種高效節(jié)能的照明方案，被認(rèn)為最有望取代傳統(tǒng)光源。然而到目前為止，LED的生產(chǎn)成本一直高于其他更成熟的照明產(chǎn)品，因此在日常生活中還沒有得到廣泛使用。通過使用新技術(shù)，LED的生產(chǎn)將有望用上面積更大的硅片，這將是LED生產(chǎn)效率的一項重大提升。
借助該技術(shù)，歐司朗已經(jīng)成功生產(chǎn)出一個直徑為150毫米（6英寸）的高性能LED晶圓。研究人員已經(jīng)開始著手調(diào)整生產(chǎn)工藝以制造200毫米（8英寸）晶圓。這將進一步增加每個基板上芯片的數(shù)量，降低生產(chǎn)成本。據(jù)了解，目前LED產(chǎn)業(yè)大多以50毫米(2英寸)或100毫米(4英寸)的藍(lán)寶石基板為基礎(chǔ)，如能采用硅基氮化鎵技術(shù)，至少可節(jié)省75%的原料成本。
目前這種以薄膜為基礎(chǔ)的新型LED還處于樣品試制階段，之后將在現(xiàn)實使用環(huán)境中對其進行可靠性測試。初步實驗顯示，該技術(shù)制成的藍(lán)色和白色硅基LED能達(dá)到與目前市場上藍(lán)寶石基底產(chǎn)品相似的效能。預(yù)計第一款使用該技術(shù)的商用LED產(chǎn)品將于兩年后上市。
