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LED工艺技术快速进步

信息来源:eoozoo.com  时间:2010-04-24  浏览次数:224

  半导体照明技术的发展速度超出了业界的预期。全球LED市场正稳步发展。我国是传统照明光源和灯具生产大国、出口大国,在半导体照明领域也具有相当大的优势。
  1963年2月,LED的发明者N.Holonyak在美国杂志《读者文摘》上发表观点,表示坚信LED会发展成实用的白色光源,并作了明确的预言:“将来的灯可以是铅笔尖大小的一块合金,它实用且不易破碎,决不会被烧毁。与今天通用的灯泡相比,其转换效率至少高10倍。”
  LED工艺技术快速进步
  时至今日,LED外延技术、芯片制造技术和封装技术都有了长足的进步,Holonyak的预言正在一步步成为现实。
  LED外延材料的质量,很大程度上与衬底和外延材料的晶格匹配程度有关,经过多年努力,InGaN/蓝宝石的外延层位错每平方厘米个数从1010个下降到108个,业界希望能下降到105个或更好,目前还有较大的提升空间。
  InGaN外延衬底主要包括蓝宝石、碳化硅、氧化锌、氮化镓和氮化铝等多种类型。其研发及产业化进展如下:
  1.蓝宝石外延片:2007年用量大约为500万片(2英寸),估计到2010年用量为1000万片,其中2/3是2英寸片,1/3是3英寸片。2007年底,日本昭和电工开始采用4英寸片进行生产。
  2.碳化硅外延片:美国Cree公司于2007年5月展示了4英寸零位错单晶片。国内山东大学晶体研究所3英寸片也已研制成功,2英寸片已“开盒即用”。中科院物理研究所2英寸直径晶体已研制成功,位错密度小于每平方厘米100个。
  3.氧化锌外延片:一般用水热法制备,国内有上海光机所等多家单位研制成功,但用于InGaN外延的还不常见。
  4.氮化镓外延片:波兰华沙高压研究中心TOPGaN公司在极端生长条件(15000大气压、1600℃)获得φ10mm单晶,切片得20片-30片,位错密度每平方厘米100个,已用以制成15μm×500μm1.89W的氮化镓激光器。中科院物理所用熔盐法在小于1000℃和常压下长成可实用的GaN单晶。2003年4月,日本住友电工用HVPE(氢化物气相外延)法生产GaN单晶衬底。南京大学在国内首先用HVPE法生产2英寸低位错GaN衬底。2007年4月,日本日立电线用间隙形成剥离法制成了3英寸GaN晶片。

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