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歐司朗新技術(shù)可取代藍寶石襯底 大幅降低LED生產(chǎn)成本

發(fā)布時間:2012-07-02

產(chǎn)品特性:
  • LED襯底具有尺寸大、成本低、易加工、導(dǎo)電好等優(yōu)異性能
應(yīng)用范圍:
  • 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寶石襯底。

硅是一種標準半導(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(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。
 
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