1. シリコンベースの LED の現在の全体的な技術状況の概要

シリコン基板上での GaN 材料の成長は、2 つの大きな技術的課題に直面しています。まず、シリコン基板と GaN の間の格子不整合が最大 17% あると、GaN 材料内の転位密度が高くなり、発光効率に影響します。第 2 に、シリコン基板と GaN の間には最大 54% の熱的不整合があり、高温で成長させて室温に低下させた後に GaN 膜に亀裂が入りやすくなり、生産歩留まりに影響を及ぼします。したがって、シリコン基板とGaN薄膜との間のバッファ層の成長は非常に重要である。バッファ層は、GaN 内部の転位密度を低減し、GaN のクラックを軽減する役割を果たします。バッファ層の技術レベルが LED の内部量子効率と生産歩留まりを大きく左右します。これがシリコンベースの焦点であり、難しさでもあります。導かれた。現時点では、産業界と学術界の両方からの研究開発への多大な投資により、この技術的課題は基本的に克服されています。

シリコン基板は可視光を強く吸収するため、GaN 膜を別の基板に転写する必要があります。転写前に、GaN 膜ともう一方の基板の間に高反射率の反射板を挿入し、GaN から発せられる光が基板に吸収されるのを防ぎます。基板転写後の LED 構造は、業界では薄膜チップとして知られています。薄膜チップは、電流拡散、熱伝導率、スポットの均一性の点で、従来の正式な構造のチップに比べて利点があります。

2. シリコン基板LEDの現在の全体的な応用状況と市場概要の概要

シリコンベースの LED は垂直構造、均一な電流分布、高速拡散を備えているため、高出力アプリケーションに適しています。片面光出力、優れた指向性、良好な光品質により、自動車用照明、サーチライト、鉱山用ランプ、携帯電話のフラッシュライトなどのモバイル照明、および高い光品質要件を伴うハイエンド照明分野に特に適しています。 。

Jingneng Optoelectronics シリコン基板 LED の技術とプロセスは成熟しました。シリコン基板青色LEDチップの分野でトップアドバンテージを維持し続け、より高性能・高付加価値な白色LEDチップなど、指向性と高品質出力が求められる照明分野へも製品を展開していきます。 、LED携帯電話フラッシュライト、LED車ヘッドライト、LED街路灯、LEDバックライトなど、細分化された業界でシリコン基板LEDチップの有利な地位を徐々に確立しています。

3. シリコン基板LEDの開発動向予測

光効率の向上、コストの削減、または費用対効果は、世界の永遠のテーマです。LED産業。シリコン基板の薄膜チップは、適用する前にパッケージ化する必要があり、パッケージングのコストが LED アプリケーションのコストの大部分を占めます。従来のパッケージングを省略し、コンポーネントをウェーハ上に直接パッケージングします。言い換えれば、ウェハ上のチップスケールパッケージング（CSP）はパッケージングエンドをスキップし、チップエンドからアプリケーションエンドに直接入ることができ、LEDのアプリケーションコストをさらに削減できます。CSP は、シリコン上の GaN ベース LED の可能性の 1 つです。東芝やサムスンなどの国際企業は、CSP にシリコンベースの LED を使用することを報告しており、関連製品が間もなく市場に投入されると考えられています。

近年、LED 業界のもう 1 つのホットスポットは、マイクロ LED (マイクロメートル レベル LED とも呼ばれます) です。マイクロLEDのサイズは数マイクロメートルから数十マイクロメートルで、エピタキシーで成長させたGaN薄膜の厚さとほぼ同じレベルです。マイクロメートルスケールでは、サポートを必要とせずに、GaN 材料から垂直構造の GaNLED を直接製造できます。つまり、マイクロLEDの製造工程では、GaNを成長させるための基板を除去する必要がある。シリコンベースの LED の当然の利点は、除去プロセス中に GaN 材料に影響を与えることなく、シリコン基板を化学ウェットエッチングだけで除去でき、歩留まりと信頼性を確保できることです。この観点からすると、シリコン基板 LED 技術はマイクロ LED の分野で重要な役割を果たします。