照明級LED芯片技術的發展
上傳人:潘群峰 吳志強 林雪嬌 呂興維 葉孟欣 洪靈愿 上傳時間: 2010-02-16 瀏覽次數: 461 |
半導體照明被譽為第三代照明技術并在世界范圍內引起廣泛的關注,其核心技術和競爭領域主要是在整個產業鏈的上游,即外延和芯片。近年來,半導體照明功率型LED芯片技術的研究和開發得到長足的發展,半導體照明也將在未來幾年內得到廣泛的應用。在所有可實現半導體照明的相關材料中,氮化鎵(GaN)基材料是最重要的,也是最有希望真正意義上實現半導體照明的材料。GaN基發光二極管(Light-Emitting Diode, LED)材料與器件是當前研究開發和商業化的重點與熱點。
國外半導體照明芯片技術的發展現狀
目前,Cree、Nichia、Lumileds、Osram等少數幾家國外公司是國際上主流的照明級LED芯片及器件制造商,他們具有各自獨特的外延和芯片技術路線,各家所生產的芯片產品封裝白光器件的發光效率普遍超過100lm/W(見表1)。下面簡要地介紹當前各家公司的工藝技術路線和產品現狀。
美國Cree公司是目前世界上采用SiC作為襯底材料制造藍光發光二極管用外延片和芯片的專業公司之一,其在不斷改善外延品質及提高內量子效率的同時,采用了薄膜(Thin-film)芯片技術大幅度提升產品亮度,薄膜芯片技術即利用襯底轉移技術將發光層倒裝在Si襯底上,薄膜芯片技術可以有效地解決芯片的散熱問題和提高取光效率。Cree公司的功率LED芯片產品EZ系列采用薄膜芯片技術已經達到業界領先的光效水平,據2009年底的報道顯示,Cree冷白光LED器件研發水平已經達到186lm/W,這是功率型白光LED有報道以來的最好成績。
日本Nichia公司是世界上最早的半導體白光生產廠商,技術水平始終處于國際領先的地位。在藍光芯片的技術路線上,Nichia采用圖形化藍寶石襯底外延生長技術結合ITO透明導電層芯片工藝,產品性能表現優越,特別是小功率芯片,最新的報道甚至達到245lm/W的性能指標。Nichia的功率型芯片也是基于正裝結構,2008年Nichia公司宣布其功率LED產品光效達到 145lm/W,芯片規格為1mm×1mm。
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