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硅襯底LED
閱讀�9061時間�2010-12-23 10:41:41

  硅襯�LED是近年來新開�(fā)的一種在硅襯底上制造的GaN基LED,目前國際上商品化的GaN基LED均是在藍寶石襯底或SiC襯底上制造的。但藍寶石由于硬度高、導(dǎo)電性和�(dǎo)熱性差等原因,對后期器件加工和�(yīng)用帶來很多不�,SiC同樣存在硬度高且成本昂貴的不足之處,而價格相對便宜的Si襯底由于有著�(yōu)良的�(dǎo)熱導(dǎo)電性能和成熟的器件加工工藝等優(yōu)�,因此Si襯底GaN基LED制造技�(shù)受到�(yè)界的普遍�(guān)��

基本技�(shù)路線

  在Si襯底上生長GaN,制作LED藍光芯片�

  工藝流程:在Si襯底上生長AlN緩沖層→生長n型GaN→生長InGaN/GaN多量子阱�(fā)光層→生長p型AIGaN層→生長p型GaN層→鍵合帶Ag反光層并形成p型歐姆接觸電極→剝離襯底并去除緩沖層→制作n型摻si層的歐姆接觸電極→合金→鈍化→劃片→測試→包��

芯片制造工�

  采用Thomas Swan CCS低壓MOCVD系統(tǒng)�50 mm si(111)襯底上生長GaN基MQW�(jié)�(gòu)。使用三甲基�(TMGa)為Ga源、三甲基�(TMAI)為Al�、三甲基�(TMIn)為In�、氨�(NH3)為N源、硅�(SiH4)和二茂鎂(CP2Mg)分別用作n型和p型摻雜劑。首先在Si(111)襯底上外延生長AlN緩沖�,然后依次生長n型GaN�、InGaN/GaN多量子阱�(fā)光層、p型AlGaN�、p型GaN�,接著在p面制作Ag反射鏡并形成p型歐姆接�,然后通過熱壓焊方法把外延層轉(zhuǎn)移到�(dǎo)電基板上,再用Si腐蝕液把Si襯底腐蝕去除并暴露n型GaN�,使用堿腐蝕液對n型面粗化后再形成n型歐姆接�,這樣就完成了垂直�(jié)�(gòu)LED芯片的制作。結(jié)�(gòu)圖見�1�

硅襯底LED的芯片結(jié)構(gòu)

  從結(jié)�(gòu)圖中看出,Si襯底芯片為倒裝薄膜�(jié)�(gòu),從下至上依次為背面Au電極、Si基板、粘接金�、金屬反射鏡(p歐姆電極)、GaN外延�、粗化表面和Au電極。這種�(jié)�(gòu)芯片電流垂直分布,襯底熱�(dǎo)率高,可靠性高;發(fā)光層背面為金屬反射鏡,表面有粗化�(jié)�(gòu),取光效率高�

GaN的特�

  藍寶石襯底GaN基LED的成功商�(yè)化為硅襯底GaN基的�(fā)展奠定了基礎(chǔ)。然而還有不少問題值得研究,如足夠厚無裂紋薄膜生�、晶體質(zhì)量的提高等。在Si襯底上制造GaN基具有廣闊的�(yīng)用前�。相信通過進一步優(yōu)化工�,高亮度、大功率、低成本的Si襯底GaN基投人市場只是時間的問題�

我國原創(chuàng)面臨的挑�(zhàn)

  最�,以國際金融公司(IFC)為首的投資機�(gòu)對晶能光電增�5550萬美�,這一事件在LED�(yè)界還是頗引人注目�。IFC是國際知名的融資公司,而晶能光電因為其擁有中國原創(chuàng)的硅襯底LED技�(shù),在�(yè)界擁有特殊地��

  �(jù)了解,此次融資的目的是擴�(chǎn),但是投資方并沒有明確表示重點擴�(chǎn)那部分業(yè)�(wù)。因為晶能目前在推進硅襯底LED大功率照明技�(shù)的同�,也在關(guān)注大尺寸背光源市�,而據(jù)了解,晶能目前在大尺寸背光市場所用的技�(shù)主要是藍寶石襯底LED技�(shù)�

  電視背光源市場有其特殊�,LED作為背光�,就其芯片來�,屬于中等尺�。目前大陸地區(qū)還沒有一家LED芯片企業(yè)順利進入大尺寸背光市�。在今年9月全國LED行業(yè)�(xué)�(shù)會議�,南昌大�(xué)教授江風(fēng)益曾�(jīng)指出,硅襯底LED的優(yōu)勢是“一大一小�。大是指大功率照明芯�,小是指�(yīng)用于顯示顯像�(lǐng)域的小尺寸芯�,而目前看中等尺寸芯片在背光源市場�(yīng)用還未見明顯�(yōu)�。作為企�(yè),晶能想利用藍寶石LED技�(shù)進入電視背光市場是可以理解的,但晶能的優(yōu)勢是硅襯底LED的先�(fā)�(yōu)�,如果公司一旦放慢硅襯底LED的研�(fā)和產(chǎn)�(yè)化速度,無論對晶能公司本身還是國家(我國LED�(chǎn)�(yè)�(fā)�),都將可能失去市場先��

  從投資的角度�,這次融資對硅襯底LED技�(shù)的發(fā)展和�(chǎn)�(yè)化具有一定的推動作用,但有利有弊。對于高新技�(shù)的融�,是好事不是壞事。但海外資金注資中國原創(chuàng)技�(shù),是福是禍還需要時間的檢驗。機�(gòu)融資資金是一把雙刃劍,具有一定的壟斷性,其實并不利于這一中國原創(chuàng)的技�(shù)在中國的輻射和推�。不可否認,�(fēng)險投資資金在促進技�(shù)�(fā)展和�(chǎn)�(yè)化的同時,也對這一技�(shù)在中國的輻射和推廣產(chǎn)生制�。當(dāng)初引進海外風(fēng)險投資,隨后�(chǎn)生一系列問題,這是�(dāng)初的決策者沒有想到的�

  從管理看,一個公司在不同的成長階段要用不同的管理理念。不能否�,晶能目前還是一個小公司,用大公司的管理架構(gòu),致使其效率低下,包括管理效�、研�(fā)效率、生�(chǎn)效率�。目前晶能的運作模式并不利于硅襯底LED技�(shù)的發(fā)展。同�,國家對這一原創(chuàng)技�(shù)的支持力度和�(guān)注度也不�。目前三星等國際大公司以及LED行業(yè)幾大巨頭如飛利浦、歐司朗、CREE等都加大了對硅襯底LED技�(shù)的研�(fā)力度,如果此時我們不加以重視,我們將失去我們已�(jīng)具有的先�(fā)�(yōu)�。無論從企業(yè)的角度還是國家的角度,加快發(fā)展這一中國原創(chuàng)技�(shù)已經(jīng)迫在眉睫?,F(xiàn)在已�(jīng)到了從國家層面考慮如何做大做強這一原創(chuàng)技�(shù)的產(chǎn)�(yè)化問題的時�,而不能僅僅局限于江西、南昌以及晶能光電一家公司。希望晶能光電能夠在中華大地上開花并�(jié)出碩�,使中國原創(chuàng)技�(shù)走向世界,為人類照明事業(yè)作貢獻�

維庫電子�,電子知識,一查百��

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