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畜牧人

標題: 照明級LED芯片技術的發(fā)展 [打印本頁]

作者: 冰點檸檬 時間: 2010-3-5 13:34
標題: 照明級LED芯片技術的發(fā)展
從2006年8月，科技部啟動“十一五”863計劃新材料領域“半導體照明工程”重大項目以來，我國LED外延材料、芯片制造、器件封裝、熒光粉等方面均已顯現(xiàn)具有自主技術產(chǎn)權的單元技術，部分核心技術具有原創(chuàng)性，初步形成了從上游材料、中游芯片制備、下游器件封裝及集成應用的比較完整的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)體系。本欄目將陸續(xù)介紹863項目的進展，以促進科技成果產(chǎn)業(yè)化。

　　半導體照明被譽為第三代照明技術并在世界范圍內(nèi)引起廣泛的關注，其核心技術和競爭領域主要是在整個產(chǎn)業(yè)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(fā)得到長足的發(fā)展，半導體照明也將在未來幾年內(nèi)得到廣泛的應用。在所有可實現(xiàn)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(xiàn)半導體照明的材料。GaN基發(fā)光二極管（Light-Emitting Diode, LED）材料與器件是當前研究開發(fā)和商業(yè)化的重點與熱點。

　　國外半導體照明芯片技術的發(fā)展現(xiàn)狀

　　目前，Cree、Nichia、Lumileds、Osram等少數(shù)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(chǎn)的芯片產(chǎn)品封裝白光器件的發(fā)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(chǎn)品現(xiàn)狀。

國內(nèi)半導體照明芯片技術的發(fā)展現(xiàn)狀

　　國內(nèi)半導體照明芯片技術的發(fā)展相對國外起步較晚，技術水平離國際領先業(yè)者還存在一定距離。不過，最近幾年，在政府有關部門的引導和支持下，國內(nèi)照明級LED芯片技術的研究、開發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化工作取得了長足進步。特別是在“十五”國家科技攻關計劃“半導體照明產(chǎn)業(yè)化技術開發(fā)”項目和“十一五”863計劃半導體照明工程項目的引導下，國內(nèi)各大LED芯片制造商以及研究所依靠各自科研力量，大力投入對功率型照明級LED芯片技術的開發(fā)，技術水平不斷提升，產(chǎn)業(yè)化進程逐步深入，逐漸縮小與國際領先業(yè)者的差距，取得了一系列令人鼓舞的成果。這期間經(jīng)歷了“外延片從外購到自制，芯片結(jié)構從正裝到倒裝再到正裝，光效從30lm/W到60lm/W再到100lm/W”的發(fā)展歷程。

目前，國產(chǎn)功率型照明級LED芯片產(chǎn)品在光效、壽命以及可靠性等性能方面都取得較大進展，開發(fā)出圖形襯底、透明電極和全方位反射鏡等一系列關鍵工藝技術。產(chǎn)業(yè)化方面，以三安光電為代表的國內(nèi)廠商突破了100lm/W的技術大關，順利完成了863計劃課題目標。圖1展示了國內(nèi)上游廠商推出的各種外觀功率型LED芯片，芯片結(jié)構全部采用技術較為成熟且制作成本較低的正裝結(jié)構。國產(chǎn)芯片有望憑借優(yōu)越的性能和極具競爭力的價格優(yōu)勢在“十城萬盞”試點示范工程、大尺寸液晶顯示屏背光以及室內(nèi)通用照明等應用領域逐步滲透并最終取代進口芯片，推動中國半導體照明產(chǎn)業(yè)鏈整體的健康發(fā)展和茁壯成長。

　　三安光電作為國內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)上游的龍頭企業(yè)，非常注重技術創(chuàng)新，在政府有關部門的支持下，加大對照明級芯片的研發(fā)和攻關力度。三安光電在不同的時期，針對研究熱點和趨勢，并結(jié)合自身需求和產(chǎn)業(yè)化基礎，開發(fā)不同特點的功率型LED芯片產(chǎn)品（如圖2所示）。“十五”國家科技攻關計劃時期，三安開發(fā)出基于雙向齊納硅基板的倒裝焊結(jié)構芯片；“十一五”時期，三安開發(fā)了基于圖形襯底、全方位反射鏡等技術的正裝結(jié)構芯片產(chǎn)品，該產(chǎn)品封裝白光器件的最高光效可達105lm/W，這可以說是國內(nèi)目前所能達到的最高水平。薄膜結(jié)構氮化鎵芯片是三安光電下一步研發(fā)的重點，三安目前已完成垂直薄膜芯片的初樣試制，測試光效可達90lm/W。未來，三安光電將從薄膜氮化鎵芯片的外延結(jié)構設計；永久襯底的選擇和粘合工藝；生長襯底的剝離工藝；反射性P電極系統(tǒng)的設計和制作工藝；氮極性面N型歐姆接觸制作工藝；出光表面的粗化工藝；光子晶體技術在薄膜芯片的應用等七個方面著手，攻關150lm/W照明級薄膜氮化鎵LED芯片技術并力爭實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

LED芯片計數(shù)儀
LED芯片計數(shù)器
LED芯片

作者: kltdzhong 時間: 2010-3-5 15:33
我們的LED技術正在突飛猛進的發(fā)展哦。

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