晶能光電矽基LED再創佳績,光效超過130lm/w

在最近美國舉行的2013 Strategies in Light會議上,晶能光電CTO趙漢明博士報告了矽基LED的最新進展情況。

在題目為「Commercialization of High Power LEDs based on GaN/Si technology」的報告中,他從產品的工藝、種類、性能、應用和特點等方面詳細介紹了晶能光電矽基大功率LED晶片的最新研究進展及量產情況,指出晶能光電作為目前全球最早實現矽基LED晶片量產的公司,將打破藍寶石襯底和碳化矽襯底LED晶片的壟斷局面,為高效率低成本的半導體照明做出自己的貢獻。

報告重點介紹了包括28*28mil、35*35mil、45*45mil和55*55mil在內的四款矽基大功率LED晶片,此前晶能光電在廣州香格里拉大酒店舉行的新一代大功率矽基LED晶片產品發布會上推出了這四款產品,45mil的矽基大功率LED晶片發光效率可達到120lm/W。

趙漢明博士指出,經過幾個月的努力,現在晶能光電45mil的矽基大功率LED晶片發光效率已經提高到130lm/W,產品封裝后藍光功率最高可達615mW,白光光通量最高可達145lm,而55mil的矽基大功率LED晶片發光效率可達140lm/W。趙博士指出,目前藍寶石襯底LED技術已經很成熟,世界上99%的公司都是用這個技術製造LED;碳化矽襯底LED技術主要是科銳在用,技術也比較成熟;用矽做襯底最有潛力,但也最難。晶能光電從2006年成立以來,就專註矽基LED晶片的研究和開發,也是目前世界上最早將矽基LED產品推向市場的公司。

從產品來講,矽基LED晶片是垂直結構晶片,比起常見的藍寶石晶片,矽基LED晶片具有出光形貌好、散熱優良、適合於大電流驅動以及陶瓷封裝效率高等特點。從技術成本方面來講,矽基LED晶片用的是銀反射鏡垂直結構技術,與ITO水平結構的藍寶石LED晶片相比,具有散熱好、電流擴展好等優勢,同樣大小的LED晶片,垂直結構的正常工作電流可以比ITO水平結構的高很多,因此單位面積晶片出光要高。同等總流明的燈具所需要的垂直結構LED晶片顆數要少,這是成本降低的一大因素。此外矽襯底比藍寶石更加適合於大尺寸外延。藍寶石襯底技術在從2寸轉向6寸、8寸時技術壁壘非常高,生產成本不降反升。但對於矽襯底LED技術,從2寸轉向6-12寸襯底時比較順暢,並且可以利用成熟的IC工藝和大尺寸矽襯底成本低的優勢,大幅度提高LED產線的自動化程度和生產效率,降低LED產品的綜合成本。目前晶能光電正在開發6寸GaN/Si技術的量產技術,用6寸矽襯底開發的45mil矽基大功率LED晶片光效可達120lm/W。

晶能光電在矽襯底LED光效的提高和產品的量產方面正取得決定性和突破性的進展。從光效來講,矽基LED晶片達到了和同尺寸的藍寶石基的晶片完全相當的水平,客戶反饋表明,矽襯底LED晶片在電壓、漏電以及可靠性等方面比同類的藍寶石晶片更好。從產量來講,目前晶能光電在矽襯底小功率LED晶片量產的數年後,已經開始批量生產大功率矽基LED晶片,產能已經達到2寸晶圓每月5萬片,已擁有約50個客戶。晶能光電將與國內外的封裝公司合作,推廣大功率矽襯底LED晶片,同時將與LED照明公司合作,儘快推出用矽基LED晶片做成的各種模組和燈具,這些燈具將在晶片方面沒有專利問題。同時還將與IC行業的企業進行合作,共同推進大尺寸矽襯底LED技術的發展。晶能光電將通過技術的進步和良率的提升,驅動LED晶片成本的持續下降,為LED照明的進一步發展做出貢獻。

晶能光電(江西)有限公司是由金沙江、淡馬錫、國際金融公司(IFC)等多家著名的投資機構共同投資,專門從事LED外延材料與晶片生產的高科技企業,目前註冊資金8500萬美元,總投資超過1.2億美元。晶能光電一貫重視研發創新,在矽基LED技術方面具有核心競爭力,擁有的矽基氮化鎵LED材料與器件技術是一項改寫半導體照明歷史的顛覆性新技術,具有原創知識產權,在藍寶石襯底、碳化矽襯底之外,形成了第三條半導體照明技術路線。針對矽基LED外延晶片技術申請了國際國內200多項專利,其中PCT專利32項,且已在美國、歐盟、日本和韓國等國家或地區提出了申請。晶能光電生產的矽基LED晶片具有如下三大優勢:

  1. 具有原創知識產權,產品可銷往國際市場,不受國際專利限制
  2. 具有優良的性能:器件散熱好、可在大電流密度下工作、抗靜電性能好、壽命長、光斑形狀好
  3. 器件封裝工藝簡單,垂直結構晶片,適合做熒光粉直塗工藝,節約封裝成本。
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