歐司朗光電半導(dǎo)體的研發(fā)人員成功地制造出高性能藍(lán)白光 LED 原型，當(dāng)中的氮化鎵發(fā)光層生長(zhǎng)于直徑為 150 毫米的硅晶圓上。這晶圓以硅代替了目前常用的藍(lán)寶石(sapphire)，同樣獲得相等的優(yōu)異質(zhì)量。這款全新的 LED 芯片已經(jīng)進(jìn)入試點(diǎn)階段，將在實(shí)際條件下接受測(cè)試，這表示歐司朗光電半導(dǎo)體的首批硅上。

LED 芯片有望在兩年內(nèi)投放市場(chǎng)。

歐司朗光電半導(dǎo)體德國(guó)總部項(xiàng)目經(jīng)理 Peter Stauss 博士指出：“我們多年的研發(fā)投入終于有了回報(bào)：不僅成功地提升了硅基上氮化鎵層的質(zhì)量，產(chǎn)品的效能和亮度也極具競(jìng)爭(zhēng)力。此外，我們還執(zhí)行了應(yīng)力試驗(yàn)，證明我們的 LED 具有很高的質(zhì)量以及良好的耐用性，這是我們傳統(tǒng)檢驗(yàn)標(biāo)志的兩項(xiàng)主要指標(biāo)。”在過去 30 多年的時(shí)間里，公司在人工晶體生長(zhǎng)（外延附生）工藝領(lǐng)域積累了豐富的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，為這項(xiàng)全新制造技術(shù)的發(fā)展里程碑上奠定了基礎(chǔ)。德國(guó)聯(lián)邦教育和研究部將這些研發(fā)活動(dòng)納入其“硅上氮化鎵 (GaNonSi)” 項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)，撥付了研發(fā)基金。

硅的優(yōu)點(diǎn)

從多個(gè)方面來(lái)看，這都是一項(xiàng)開創(chuàng)性的技術(shù)。由于硅在半導(dǎo)體行業(yè)應(yīng)用廣泛，且可實(shí)現(xiàn)較大的晶圓直徑，再加上其出眾的熱管理特性，所以照明市場(chǎng)以后必將趨向于選擇這種極具吸引力且成本合理的材料。此外，公司制造的 LED 硅芯片的質(zhì)量和性能數(shù)據(jù)可與藍(lán)寶石基芯片相媲美：標(biāo)準(zhǔn) Golden Dragon Plus LED 封裝中的藍(lán)光 UX:3 芯片在 3.15V 時(shí)亮度可達(dá) 634 mW，這相當(dāng)于 58% 的光效。這些都是 1mm² 芯片在 350 mA 電流下所能達(dá)到的較高值。換言之，如果再結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)封裝中的傳統(tǒng)熒光粉轉(zhuǎn)換，這些白光 LED 原型在 350 mA 電流下亮度將達(dá)到 140 lm，色溫為 4500 K 時(shí)更將實(shí)現(xiàn) 127 lm/W 的光效。

Stauss 博士強(qiáng)調(diào)：“對(duì)于被廣泛應(yīng)用于照明行業(yè)的 LED 而言，在保持同等質(zhì)量和性能的前提下，必須大幅降低元件的成本。為此，我們圍繞整個(gè)技術(shù)鏈研發(fā)新方法，從芯片技術(shù)到生產(chǎn)工藝再到封裝技術(shù)，無(wú)不涉及。”從數(shù)學(xué)理論來(lái)說，目前已可在直徑為 150mm（6 英寸）的晶圓上制造出 17,000 顆 1mm² 大小的 LED 芯片。硅晶圓越大，生產(chǎn)效率就越高；研發(fā)人員已經(jīng)向世人展示了第一個(gè) 200mm（約 8 英寸）的硅基結(jié)構(gòu)。

歐司朗光電半導(dǎo)體的研發(fā)活動(dòng)由德國(guó)聯(lián)邦教育和研究部資助，是其“硅上氮化鎵 (GaNonSi)” 項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)的一部分。