晶能光电硅基LED再创佳绩,光效超过130lm/w

在最近美国举行的2013 Strategies in Light会议上,晶能光电CTO赵汉明博士报告了硅基LED的最新进展情况。

在题目为“Commercialization of High Power LEDs based on GaN/Si technology”的报告中,他从产品的工艺、种类、性能、应用和特点等方面详细介绍了晶能光电硅基大功率LED芯片的最新研究进展及量产情况,指出晶能光电作为目前全球最早实现硅基LED芯片量产的公司,将打破蓝宝石衬底和碳化硅衬底LED芯片的垄断局面,为高效率低成本的半导体照明做出自己的贡献。

报告重点介绍了包括28*28mil、35*35mil、45*45mil和55*55mil在内的四款硅基大功率LED芯片,此前晶能光电在广州香格里拉大酒店举行的新一代大功率硅基LED芯片产品发布会上推出了这四款产品,45mil的硅基大功率LED芯片发光效率可达到120lm/W。

赵汉明博士指出,经过几个月的努力,现在晶能光电45mil的硅基大功率LED芯片发光效率已经提高到130lm/W,产品封装后蓝光功率最高可达615mW,白光光通量最高可达145lm,而55mil的硅基大功率LED芯片发光效率可达140lm/W。赵博士指出,目前蓝宝石衬底LED技术已经很成熟,世界上99%的公司都是用这个技术制造LED;碳化硅衬底LED技术主要是科锐在用,技术也比较成熟;用硅做衬底最有潜力,但也最难。晶能光电从2006年成立以来,就专注硅基LED芯片的研究和开发,也是目前世界上最早将硅基LED产品推向市场的公司。

从产品来讲,硅基LED芯片是垂直结构芯片,比起常见的蓝宝石芯片,硅基LED芯片具有出光形貌好、散热优良、适合于大电流驱动以及陶瓷封装效率高等特点。从技术成本方面来讲,硅基LED芯片用的是银反射镜垂直结构技术,与ITO水平结构的蓝宝石LED芯片相比,具有散热好、电流扩展好等优势,同样大小的LED芯片,垂直结构的正常工作电流可以比ITO水平结构的高很多,因此单位面积芯片出光要高。同等总流明的灯具所需要的垂直结构LED芯片颗数要少,这是成本降低的一大因素。此外硅衬底比蓝宝石更加适合于大尺寸外延。蓝宝石衬底技术在从2寸转向6寸、8寸时技术壁垒非常高,生产成本不降反升。但对于硅衬底LED技术,从2寸转向6-12寸衬底时比较顺畅,并且可以利用成熟的IC工艺和大尺寸硅衬底成本低的优势,大幅度提高LED产线的自动化程度和生产效率,降低LED产品的综合成本。目前晶能光电正在开发6寸GaN/Si技术的量产技术,用6寸硅衬底开发的45mil硅基大功率LED芯片光效可达120lm/W。

晶能光电在硅衬底LED光效的提高和产品的量产方面正取得决定性和突破性的进展。从光效来讲,硅基LED芯片达到了和同尺寸的蓝宝石基的芯片完全相当的水平,客户反馈表明,硅衬底LED芯片在电压、漏电以及可靠性等方面比同类的蓝宝石芯片更好。从产量来讲,目前晶能光电在硅衬底小功率LED芯片量产的数年后,已经开始批量生产大功率硅基LED芯片,产能已经达到2寸晶圆每月5万片,已拥有约50个客户。晶能光电将与国内外的封装公司合作,推广大功率硅衬底LED芯片,同时将与LED照明公司合作,尽快推出用硅基LED芯片做成的各种模组和灯具,这些灯具将在芯片方面没有专利问题。同时还将与IC行业的企业进行合作,共同推进大尺寸硅衬底LED技术的发展。晶能光电将通过技术的进步和良率的提升,驱动LED芯片成本的持续下降,为LED照明的进一步发展做出贡献。

晶能光电(江西)有限公司是由金沙江、淡马锡、国际金融公司(IFC)等多家著名的投资机构共同投资,专门从事LED外延材料与芯片生产的高科技企业,目前注册资金8500万美元,总投资超过1.2亿美元。晶能光电一贯重视研发创新,在硅基LED技术方面具有核心竞争力,拥有的硅基氮化镓LED材料与器件技术是一项改写半导体照明历史的颠复性新技术,具有原创知识产权,在蓝宝石衬底、碳化硅衬底之外,形成了第三条半导体照明技术路线。针对硅基LED外延芯片技术申请了国际国内200多项专利,其中PCT专利32项,且已在美国、欧盟、日本和韩国等国家或地区提出了申请。晶能光电生产的硅基LED芯片具有如下三大优势:

  1. 具有原创知识产权,产品可销往国际市场,不受国际专利限制
  2. 具有优良的性能:器件散热好、可在大电流密度下工作、抗静电性能好、寿命长、光斑形状好
  3. 器件封装工艺简单,垂直结构芯片,适合做荧光粉直涂工艺,节约封装成本。
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