- LED襯底具有尺寸大、成本低、易加工、導電好等優(yōu)異性能
- 適用于高功率固態(tài)照明
據(jù)物理學家組織網(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寶石襯底。
硅是一種標準半導體材料，作為LED襯底具有尺寸大、成本低、易加工、導電好等優(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)的藍寶石基底LED相當，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)制成的藍色和白色硅基LED能達到與目前市場上藍寶石基底產(chǎn)品相似的效能。預計第一款使用該技術(shù)的商用LED產(chǎn)品將于兩年后上市。
