卓越研究成果：矽晶片氮化鎵（GaN）LED首度邁入試作階段  歐司朗光電半導體進一步擴大在高品質及薄膜LED的領先地位

歐司朗光電半導體的研究人員已成功研製出高性能的藍白光 LED 原型，其在直徑 150 毫米的矽晶圓上形成氮化鎵發光層。這矽晶圓以矽基板取代目前普遍使用的藍寶石(sapphire)基板，品質上並不會有所折損。這款新的 LED 晶片日前已於試作階段，隨即將進行實際測試，這意味著歐司朗光電半導體首度發表的矽晶片 LED 可望在兩年內上市。

歐司朗光電半導體德國總部的專案經理 Peter Stauss 博士表示：「我們投入多年的研究終於有所回報。我們成功優化了矽基板上的氮化鎵層，其效率和亮度均已達市場競爭水平。已完成的壓力測試則證實了 LED 的高品質和耐用性，而這兩項也是我們固有的特點。」過去 30 年來，公司在人工晶體形成（磊晶）的製程上已取得了全面的專業知識，奠定了發展新製造技術的里程碑。德國聯邦教育與研究部將這些活動歸類為「氮化鎵上矽」（GaNonSi）專案網路進行資助。

矽晶圓的優勢
從許多面向而言，這可謂是個開拓性的發展。矽在半導體工業中已被廣泛使用，且可運用於大直徑晶圓片上，再加上其優異的熱管理性能，矽可以是未來照明市場的低成本潛力選項。此外公司製造的 LED 矽晶片的品質和性能數據與藍寶石晶片相媲美：標準 Golden Dragon Plus LED 封裝的藍光 UX:3 晶片，以 3.15 伏特的電源締造了634 mW 的亮度，約等於 58% 的效能。這些都是 1平方毫米大小的晶片在 350 mA 下所產生的優異數值。如果再結合標準封裝中的傳統螢光粉轉換，這些白光 LED 原型在 350 mA 的操作電流下，亮度可達 140 lm，色溫為 4500K 時發光效率可實現 127 lm/W。

Stauss 博士強調：「LED 要能廣泛應用在照明上，其前提是元件的價格必須有所調降，但同時品質和性能須保持不變。有鑑於此，我們正從晶片技術、生產製程和封裝技術的整個技術鏈中開發新的方法。從數學理論而言，現在已可以從 150 毫米晶圓（6吋）製造出 17,000 顆約 1平方毫米大小的 LED 晶片。矽晶圓尺寸越大，生產力越高，研究人員已首度研製出 200 毫米基板（約 8吋）的規格。

德國聯邦教育與研究部將這些活動歸類為「氮化鎵上矽」（GaNonSi）專案網路進行資助。

此流程圖顯示在矽晶圓上採用 UX:3 技術製造晶片流程。（圖解：OSRAM）

目前依據 InGan 科技製作的歐司朗高性能 LED 晶片係以 6吋晶圓製造。（圖解：OSRAM）