Сучасні засоби Ефективне виробництвоМікросхема є основним компонентом світлодіода. В даний час існує багато виробників світлодіодних чіпів вдома та за кордоном, але немає єдиного стандарту класифікації чіпів. Якщо класифіковано за потужністю, є велика потужність і середня і мала потужність; якщо їх класифікують за кольором, це переважно червоний, зелений і синій кольори; Класифіковані за формою, як правило, поділяються на квадратні частини, вафлі; якщо класифікується за напругою, вона поділяється на низьковольтні мікросхеми постійного струму та високовольтні мікросхеми постійного струму. З точки зору порівняння чіпових технологій в країні та за кордоном, зарубіжна технологія чіпів є новою, а вітчизняне виробництво чіпів - неважке.
Матеріал підкладки та технологія вирощування вафель є ключовими
В даний час ключ до розвитку технології світлодіодних чіпів лежить у матеріалах підкладки та технології вирощування вафель. Окрім традиційних сапфірових, підкладкових матеріалів кремнію (Si), карбіду кремнію (SiC), оксид цинку (ZnO) та нітрид галію (GaN) також є акцентом сучасних досліджень світлодіодних чіпів. В даний час більшість комерційно доступних субстратів сапфіру або карбіду кремнію використовуються для епітаксіального вирощування широкосмугового напівпровідникового нітриду галію. Обидва матеріали є дуже дорогими і монополізовані великими іноземними компаніями, а ціна кремнієвих субстратів вище, ніж сапфіру та карбонізації. Кремнієві субстрати значно дешевші, роблячи більші субстрати та збільшуючи коефіцієнт використання MOCVD, тим самим збільшуючи вихід матриці. Тому, щоб пробити міжнародні патентні бар'єри, китайські науково-дослідні установи та світлодіодні компанії розпочали дослідження матеріалів кремнієвої підкладки.
Однак проблема полягає в тому, що якісне поєднання нітриду кремнію та галію є технічною складністю світлодіодної мікросхеми. Технічні проблеми високої щільності дефектів та тріщин, спричинені великою невідповідністю між постійною решіткою та коефіцієнтом теплового розширення двох, давно заважають полі мікросхеми. розвиток.
Безперечно, з точки зору підкладки основним субстратом все ще є сапфір і карбід кремнію, але кремній став майбутнім напрямком розвитку чіпового поля. Для Китаю, де цінова війна є відносно серйозною, кремнієва підкладка має більше собівартості та цінових переваг: кремнійорганічна підкладка - це електропровідна підкладка, яка не тільки зменшує площу штампу, але й виключає сухий травлення в епітаксіальному шарі нітриду галію . Крім того, кремній має меншу твердість, ніж сапфір та карбід кремнію, а також може заощадити певні витрати при переробці.
В даний час індустрія світлодіодів в основному базується на 2 або 4-дюймових сапфірових підкладках. Якщо можна використовувати технологію GaN на основі кремнію, можна економити щонайменше 75% вартості сировини. За підрахунками японської компанії Sanken Electric Co., вартість виготовлення великогабаритних світлодіодів синього GaN з галієм із застосуванням кремнієвих підкладок на 90% нижча, ніж у сапфірових підкладок та твердосплавних субстратів.
Різні технології чіпів вдома та за кордоном
У зарубіжних країнах Осрам, Пурі, Японія та інші провідні компанії здійснили прорив у дослідженні великих світлодіодів на основі кремнію на основі GaN. Philips, південнокорейські Samsung, LG, японський Toshiba та інші міжнародні гіганти світлодіодів також почали дослідницький бум світлодіодів на основі GaN на кремнієвих підкладках. Серед них у 2011 році Puri розробив високоефективний світлодіод на основі GaN на 8-дюймовій кремнієвій підкладці, досягнувши світлової ефективності, порівнянної з ефективністю світлодіодного пристрою верхнього рівня на підкладках із сапфіру та карбіду кремнію 160 лм / Вт. У 2012 році OSRAM успішно виготовив 6-дюймовий світлодіод на основі кремнію на калії.
На противагу цьому, у материковому Китаї точка прориву технології корпоративних світлодіодних мікросхем в основному полягає у покращенні виробничих потужностей та технології росту кристалів сапфіру великого розміру, на додаток до успішного виробництва високоміцних світлодіодних мікросхем із 2-дюймової кремнійорганічної підкладки GaN Світлодіодні мікросхеми на базі GaN в 2011 році. Китайські компанії з чіпами не досягли великих проривів у дослідженні світлодіодів на основі GaN на кремнієвих підкладках. В даний час компанії зі світлодіодних чіпів у Китаї досі зосереджуються на виробничих потужностях, сапфірових підкладках та технології вирощування вафель. Sanan Optoelectronics, Dehao Runda, Tongfang Більшість гігантів материкових чіпів також здійснили прорив у виробничих потужностях.