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  • LED芯片技术及国内外差异分析

    发布时间:2018-10-10 发布人:浦田照明

           芯片bg大游视讯官网首页bg大游视讯官网首页,是LED的核心部件。目前国内外有很多LED芯片厂家bg大游视讯官网首页,然芯片分类没有统一的标准,若按功率分类bg大游视讯官网首页,则有大功率和中小功率之分;若按颜色分类,则主要为红色bg大游视讯官网首页、绿色bg大游视讯官网首页、蓝色三种;若按形状分类bg大游视讯官网首页,一般分为方片bg大游视讯官网首页、圆片两种;若按电压分类,则分为低压直流芯片和高压直流芯片bg大游视讯官网首页bg大游视讯官网首页。国内外芯片技术对比方面,国外芯片技术新,国内芯片重产量不重技术bg大游视讯官网首页。


    衬底材料和晶圆生长技术成关键

           目前bg大游视讯官网首页,LED芯片技术的发展关键在于衬底材料和晶圆生长技术bg大游视讯官网首页。除了传统的蓝宝石、硅(Si)、碳化硅(SiC)衬底材料以外,氧化锌(ZnO)和氮化镓(GaN)等也是当前LED芯片研究的焦点。目前,市面上大多采用蓝宝石或碳化硅衬底来外延生长宽带隙半导体氮化镓,这两种材料价格都非常昂贵,且都为国外大企业所垄断,而硅衬底的价格比蓝宝石和碳化硅衬底便宜得多bg大游视讯官网首页bg大游视讯官网首页bg大游视讯官网首页,可制作出尺寸更大的衬底bg大游视讯官网首页,提高MOCVD的利用率bg大游视讯官网首页,从而提高管芯产率bg大游视讯官网首页。所以bg大游视讯官网首页bg大游视讯官网首页,为突破国际专利壁垒bg大游视讯官网首页,中国研究机构和LED企业从硅衬底材料着手研究bg大游视讯官网首页bg大游视讯官网首页bg大游视讯官网首页bg大游视讯官网首页。


           但问题是bg大游视讯官网首页,硅与氮化镓的高质量结合是LED芯片的技术难点,两者的晶格常数和热膨胀系数的巨大失配而引起的缺陷密度高和裂纹等技术问题长期以来阻碍着芯片领域的发展。无疑bg大游视讯官网首页bg大游视讯官网首页,从衬底角度看,主流衬底依然是蓝宝石和碳化硅bg大游视讯官网首页,但硅已经成为芯片领域今后的发展趋势bg大游视讯官网首页。对于价格战相对严重的中国来说bg大游视讯官网首页,硅衬底更有成本和价格优势:硅衬底是导电衬底,不但可以减少管芯面积bg大游视讯官网首页,还可以省去对氮化镓外延层的干法腐蚀步骤,加之bg大游视讯官网首页bg大游视讯官网首页,硅的硬度比蓝宝石和碳化硅低,在加工方面也可以节省一些成本bg大游视讯官网首页。

    目前LED产业大多以2英寸或4英寸的蓝宝石基板为主bg大游视讯官网首页,如能采用硅基氮化镓技术,至少可节省75%的原料成本bg大游视讯官网首页bg大游视讯官网首页。据日本三垦电气公司估计bg大游视讯官网首页,使用硅衬底制作大尺寸蓝光氮化镓LED的制造成本将比蓝宝石衬底和碳化硅衬底低90%bg大游视讯官网首页。


    国内外芯片技术差异大

           在国外bg大游视讯官网首页,欧司朗bg大游视讯官网首页、美国普瑞bg大游视讯官网首页bg大游视讯官网首页、日本三垦等一流企业已经在大尺寸硅衬底氮化镓基LED研究上取得突破bg大游视讯官网首页bg大游视讯官网首页bg大游视讯官网首页,飞利浦bg大游视讯官网首页、韩国三星、LGbg大游视讯官网首页bg大游视讯官网首页、日本东芝等国际LED巨头也掀起了一股硅衬底上氮化镓基LED的研究热潮bg大游视讯官网首页。其中,在2011年bg大游视讯官网首页,美国普瑞在8英寸硅衬底上研发出高光效氮化镓基LEDbg大游视讯官网首页,取得了与蓝宝石及碳化硅衬底上顶尖水平的LED器件性能相媲美的发光效率160lm/W;在2012年bg大游视讯官网首页bg大游视讯官网首页bg大游视讯官网首页bg大游视讯官网首页,欧司朗成功生产出6英寸硅衬底氮化镓基LED。


           反观中国内地,LED芯片企业技术的突破点主要还是提高产能和大尺寸蓝宝石晶体生长技术bg大游视讯官网首页,除了晶能光电在2011年成功实现2英寸硅衬底氮化镓基大功率LED芯片的量产外,中国芯片企业在硅衬底氮化镓基LED研究上无大的突破bg大游视讯官网首页bg大游视讯官网首页,目前中国内地LED芯片企业还是主攻产能bg大游视讯官网首页、蓝宝石衬底材料及晶圆生长技术bg大游视讯官网首页bg大游视讯官网首页,三安光电bg大游视讯官网首页bg大游视讯官网首页bg大游视讯官网首页、德豪润达bg大游视讯官网首页、同方股份等内地芯片巨头也大多在产能上取得突破。


                                                                                                                                                                                                                                                                       来源:浦田照明


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