O futuro do roxo chip LED iluminação LED incidirá sobre pesquisa
No final do século passado, iluminação de semicondutores começou a desenvolver e rápido desenvolvimento, um da premissa principal é o crescimento de materiais luminescentes baseados em GaN de Blu-ray e estrutura do dispositivo e o nível de futuro da tecnologia de estrutura material e dispositivo eventualmente irá determinar a altura da tecnologia de iluminação de semicondutores. Os dispositivos e materiais baseados em GaN derivado o equipamento, matérias-primas, projeto de dispositivo, tecnologia de chip, chip aplicativos e outro cinco partes da análise.
Equipamentos
No caso onde materiais de cristal único GaN em grande escala não podem ser preparados no momento, MOCVD é um dispositivo de deposição de vapor químico orgânico metal que ainda é o dispositivo mais crítico para GaN heteroepitaxy. O equipamento de MOCVD comercial atual mercado principalmente pelos dois gigantes internacionais para dominar, nesta situação de MOCVD China ainda fez grande desenvolvimento e o surgimento de 48 máquinas.
Mas ainda precisamos reconhecer as deficiências de MOCVD o mercado interno. Para MOCVD, em geral, o foco de equipamentos baseados em pesquisa é o controle de temperatura, equipamento comercial é uniforme, repetibilidade e assim por diante. A baixa temperatura, alta na composição pode crescer InGaN elevado, apropriado para materiais de sistema nitreto em amarelo alaranjado, vermelho, infravermelho e outras aplicações de longo comprimento de onda, para que aplicações de nitreto cobrem o campo inteiro de luz branco; e respeito de 1200oC-1500oC de alta temperatura, pode crescer Al alta composição de Alchan, aplicações de nitreto estendidas para o campo de ultravioleta e dispositivos eletrônicos de potência, o âmbito de aplicação para obter maior expansão.
Em países estrangeiros, presentes já 1600oC alta temperatura equipamento MOCVD, pode produzir LED UV de alto desempenho e dispositivos de potência. China MOCVD ainda precisa de desenvolvimento a longo prazo, para expandir o intervalo de controle de temperatura MOCVD; para equipamento comercial não só para melhorar o desempenho, mas também para garantir a uniformidade e a escala.
Material de origem
O material de origem inclui principalmente vários tipos de material de gás, metal material orgânico, material de substrato e assim por diante. Entre eles, o material do substrato é o mais importante, restringindo diretamente a qualidade do filme epitaxial. No presente, com base em GaN LED substrato mais diversificado, SiC, Si e GaN e outras tecnologias de substrato aumentada gradualmente, parte do substrato de 2 polegadas de 3 polegadas, 4 polegadas ou mesmo de 6 polegadas, 8 polegadas e outro desenvolvimento de tamanho grande.
Mas do ponto de vista global, o atual custo-benefício ainda é a maior safira; SiC desempenho superior mas caro; Preços de substrato de si, vantagens do tamanho e da convergência de faz de tecnologia tradicional circuito integrado que é o substrato de Si ainda a rota de tecnologia mais promissora, um.
GaN substratos ainda precisam melhorar o tamanho e reduzir os preços em termos de esforços no futuro no laser verde high-end e aplicativos não-polares de LED para mostrar seus talentos; Metais materiais orgânicos da dependência das importações de produção independente, com grande progresso; outros gases, materiais têm feito grandes progressos. Em suma, a China fez grandes progressos no domínio das matérias-primas.
Estender
A extensão, ou seja, o processo de obtenção da estrutura do dispositivo, é o processo mais tecnicamente tecnicamente necessário para determinar diretamente a eficiência quântica interno do LED. Actualmente, a maioria da iluminação semiconductor chip usando multi quântica bem estrutura, a rota técnica específica está frequentemente sujeito o material de substrato. O safira substrato comumente usado tecnologia de substrato (PSS) de gráficos para reduzir o filme epitaxial para a densidade errado melhorar a eficiência quântica interno, mas também melhorar a eficiência da luz para fora. Tecnologia do futuro PSS ainda é uma tecnologia importante substrato e o tamanho do gráfico gradualmente à direção da nano-desenvolvimento.
O uso de substrato homogêneo GaN pode ser não-polares ou tecnologia de crescimento epitaxial superfície semi polar, parte da eliminação dos polarizada campo elétrico causado pelo quantum efeito Stark, no verde, amarelo, verde, vermelhos e laranja aplicativos baseados em GaN LED com muito significado importante. Além disso, a atual Epitaxia é geralmente a preparação de comprimento de onda único comprimento de onda quântica wells, o uso da tecnologia epitaxial apropriado, pode ser preparado a múltiplos do comprimento de onda emissão do LED, ou seja, single-chip branco LED, que é um do rota técnica promissora.
Entre eles, o representante do quantum InGaN bem com a separação, para alcançar uma alta na composição de InGaN quântica amarelo quantum dot e azul luz quântica combinação de luz branca. Além disso, o uso do quantum de vários poços para atingir o modo de emissão de luz largura espectral, para alcançar a saída de luz branca single-chip, mas o índice de rendição de cor branca ainda é relativamente baixo. Non-fluorescente single-chip LED branco é uma direção muito atraente de desenvolvimento, se você pode obter alta eficiência e índice de rendição de cor elevada, vai mudar a iluminação cadeia de tecnologia de semicondutores.
Na estrutura bem quântica, a introdução da camada de bloqueio eletrônico para bloquear o vazamento eletrônico para melhorar a eficiência luminosa tornou-se um método convencional de estrutura epitaxial de LED. Além disso, a otimização da barreira de potencial e potencial bem do quantum bem continuará a ser um elo importante do processo, como ajustar o stress, para conseguir o corte de banda, você pode preparar diferentes comprimentos de onda de luz LED. Na camada de cobertura de microplaqueta, como melhorar a camada de p-tipo de material de qualidade, concentração de buraco do tipo p, condutividade e solucionar o elevado efeito de inclinação atual ainda é uma prioridade.
Chip de
Na tecnologia de chip, como melhorar a eficiência de extração de luz e obter uma melhor arrefecimento solução para tornar-se o núcleo de design da microplaqueta e o correspondente desenvolvimento da estrutura vertical, rugosidade da superfície, cristal fotônico, aleta, estrutura, estrutura de aleta de filme (TFFC), novos eletrodos transparentes e outras tecnologias. Entre eles, a estrutura de flip chip de filme usando laser de descascamento, aspereza de superfície e outras tecnologias, poderá melhorar consideravelmente a eficiência da luz.
Aplicação de chip
LED branco para a eficiência de conversão de Blu-ray LED animado amarelo fósforo baixa técnica solução baixa RGB, branco da multi-microplaqueta RGB e single-chip isento de fósforo branco luz como a principal tendência do futuro LED branco, baixa eficiência verde LED Become a limitação principal fator de luz branca da multi-microplaqueta RGB, o futuro semi polar ou apolar do LED verde vai se tornar uma tendência de desenvolvimento importante.
Na solução de cor LED branca, você pode usar roxo ou LED UV excitação RGB Tricolor fósforo, alta-cor branca levou a tecnologia, mas deve sacrificar parte da eficiência. Actualmente, a eficiência da microplaqueta violeta ou ultravioleta tem feito grandes progressos, Nichia Chemical Company produziu 365nm onda eficiência quântica externo de LED UV é cerca de 50%. O futuro do LED UV será mais aplicativos, e não outros materiais do sistema de luz UV em vez disso, as perspectivas de desenvolvimento são enormes.
Alguns países desenvolvidos investiram muitos recursos humanos, recursos materiais para realizar a pesquisa UVLED. As aplicações de banda de luz infravermelha de nitreto, além do ambiente, o preço ou o desempenho são difícil competir com arsênico, e assim, as perspectivas não são muito claras.
De acordo com o acima exposto, pode-se ver que o montante materiais e equipamentos circundantes semicondutores iluminação foram extremamente desenvolvidos, especialmente em termos de eficiência, a banda azul está perto do ideal de eficiência, o chip semicondutor relação preço de iluminação é também significativamente reduzido, o futuro da iluminação de semicondutores da luz a eficiência do desenvolvimento da qualidade da luz, que exige chip materiais para atravessar o campo de luz azul, enquanto o comprimento de onda longo e curto direção de comprimento de onda e verde, roxo e chip LED UV será o foco de investigação futura.
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