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LED芯片技术解析
作者:36099 | 来源:本站 | 发布时间:2016-11-28 | 浏览次数:1288
 摘要:LED产业目前虽然发展势头较好,但同时也不得不时刻提防来自OLED、Micro LED以及激光照...

  如今,LED技术应用遍布世界各个角落,人们对于LED技术已经不再陌生,但是对于LED的核心部件——芯片,只能是专业人士的认知范畴了,今天就来探讨一下LED芯片技术。


  目前国内LED行业的现实状况,相对于国内的LED芯片技术而言,国外更加注重芯片技术更新,很多一流的企业已经在大尺寸硅衬底氮化镓基LED芯片技术研究上取得突破而国内新品更加注重产量。


  芯片,是LED的核心部件。目前国内外有很多LED芯片厂家,然芯片分类没有统一的标准,若按功率分类,则有大功率和中小功率之分;若按颜色分类,则主要为红色、绿色、蓝色三种;若按形状分类,一般分为方片、圆片两种;若按电压分类,则分为低压直流芯片和高压直流芯片。国内外芯片技术对比方面,国外芯片技术新,国内芯片重产量不重技术。


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  衬底材料和晶圆生长技术成关键


  目前,LED芯片技术的发展关键在于衬底材料和晶圆生长技术。除了传统的蓝宝石、硅(Si)、碳化硅(SiC)衬底材料以外,氧化锌(ZnO)和氮化镓(GaN)等也是当前LED芯片研究的焦点。目前,市面上大多采用蓝宝石或碳化硅衬底来外延生长宽带隙半导体氮化镓,这两种材料价格都非常昂贵,且都为国外大企业所垄断,而硅衬底的价格比蓝宝石和碳化硅衬底便宜得多,可制作出尺寸更大的衬底,提高MOCVD的利用率,从而提高管芯产率。所以,为突破国际专利壁垒,中国研究机构和LED企业从硅衬底材料着手研究。


  但问题是,硅与氮化镓的高质量结合是LED芯片的技术难点,两者的晶格常数和热膨胀系数的巨大失配而引起的缺陷密度高和裂纹等技术问题长期以来阻碍着芯片领域的发展。


  无疑,从衬底角度看,主流衬底依然是蓝宝石和碳化硅,但硅已经成为芯片领域今后的发展趋势。对于价格战相对严重的中国来说,硅衬底更有成本和价格优势:硅衬底是导电衬底,不但可以减少管芯面积,还可以省去对氮化镓外延层的干法腐蚀步骤,加之,硅的硬度比蓝宝石和碳化硅低,在加工方面也可以节省一些成本。


  目前LED产业大多以2英寸或4英寸的蓝宝石基板为主,如能采用硅基氮化镓技术,至少可节省75%的原料成本。


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  国内外芯片技术差异大


  在国外,一流企业已经在大尺寸硅衬底氮化镓基LED研究上取得突破,国际LED巨头也掀起了一股硅衬底上氮化镓基LED的研究热潮。


  反观中国内地,LED芯片企业技术的突破点主要还是提高产能和大尺寸蓝宝石晶体生长技术,除了在2011年成功实现2英寸硅衬底氮化镓基大功率LED芯片的量产外,中国芯片企业在硅衬底氮化镓基LED研究上无大的突破,目前中国内地LED芯片企业还是主攻产能、蓝宝石衬底材料及晶圆生长技术,内地芯片巨头也大多在产能上取得突破。

关键词:
LED芯片,技术,解析