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开展硅衬底LED技能构成自主立异品牌
来源:http://www.car100e.com 作者:www.kb88.com 发布时间:2018-08-12 20:48 浏览量:

  开展硅衬底LED技能构成自主立异品牌

   科技部近来发文(国科发计(2011)5号),决议在全国范围内新组成29个国家工程技能研讨中心,其间,国家硅基LED工程技能研讨中心成为本次组成项目之一,依托单位为南昌大学。这是我国榜首个国家级LED工程技能研讨中心。组成国家工程中心的意图是着力前进新建中心工程化、工业化才能,前进敞开效劳才能,经过多种途径尽力发挥新建中心对职业技能前进的推动效果,完成科技与经济的紧密结合。国家硅基LED工程技能研讨中心的组成将有力地推动这一具有自主知识产权的技能完成真实意义上的大规划工业化。

  发光二极管(LED)是使用半导体中电子与空穴复合发光的一种电子元器材,是一种节能环保的冷光源。从20世纪60年代初榜首只LED诞生以来,经过40多年的尽力,现已完成了红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七五颜六色LED的出产和使用。特别是1994年高亮度蓝光LED的诞生,拉开了半导体照明灯(白光LED)逐渐代替现有的白炽灯、日光灯作通用照明光源的前奏,正在引发照明工业的革新,这是人类文明前进的标志之一。在这一范畴,日美等国占尽先机,别离独占了蓝宝石衬底和碳化硅衬底LED照明技能。

  我国近三个五年方案中多类科技与工业方案均安排了若干个课题盯梢这一高技能前沿。令人欢喜地看到,这一范畴从盯梢走上了跨过,部分中心技能处于世界抢先地位,具有原始立异性。南昌大学发光资料与器材教育部工程研讨中心,在电子开展基金和“863”等方案的赞助下,创造性开展了一条新的半导体照明技能道路-硅衬底LED照明技能道路,改变了日美等国独占LED照明中心技能的局势。

  该课题组在半导体照明范畴从事研讨开发作业10余年,前7年盯梢,近3年跨过。他们发明晰一种特别过渡层和特定的硅外表加工技能,霸占了多项世界难题,在榜首代半导体硅资料上,成功地制备了高质量的量子阱结构的第三代半导体GaN资料,研制成功笔直结构GaN蓝光LED,白光功率到达100流明/瓦,其发光功率、可靠性与器材寿数等各项技能指标在同类研讨中处于世界抢先地位,并在世界上首先完成了批量出产,成功地运用在路灯、球泡灯、射灯和手电筒等场合。在这一范畴他们已取得和揭露发明专利60多项。选用该技能出产的LED照明芯片本钱明显低于蓝宝石衬底和碳化硅衬底LED芯片。该技能是LED学术界和工业界朝思暮想的一种新技能,对蓝光LED来说是一种颠覆性技能,归于改写LED前史的一种新技能。

  现在为止,用于半导体照明的LED芯片按外延衬底区分有三条技能道路,即蓝宝石衬底LED技能道路,碳化硅衬底LED技能道路,和硅衬底LED技能道路。这三条技能道路都处在大力研制和出产之中,前两条技能道路相对抢先,第三条技能道路与前两条技能道路比较,水平间隔在不断缩小,现在尚不清楚哪条技能道路将是终极半导体照明技能道路。但有一一起特征,功能最好的功率型LED器材,均走到“剥离衬底将外延膜搬运到新的基板”制备笔直结构LED芯片技能道路上来。其首要原因是,这种剥离搬运笔直结构LED工艺道路,为制备高反射率的反射镜和高出光功率的外表粗化技能供给了便当,一起因p-n结距散热功能杰出的新衬底(基板)很近,十分有利于器材散热,然后有利于前进器材的使用寿数,也有利于加大器材作业电流密度。在这三条技能道路中,硅衬底技能道路只需求用简略的湿法化学腐蚀就可去掉衬底,属无损伤剥离,十分合适剥离搬运,有利于下降出产本钱。

   虽然硅衬底LED技能道路起步较晚,但该单位在短短几年内成功地开宣布高性价比的功率型LED器材并与具有几十年见识的蓝宝石衬底LED和碳化硅衬底LED技能道路竞赛商场,则标明硅衬底LED技能道路开展潜力巨大,为拓荒具有我国特征的半导体照明技能道路奠定了重要根底。

  现在,国内外选用第三条技能道路进行LED照明芯片研制的单位越来越多,世界上一些LED大厂纷繁加入到这一队伍中来。有些世界专家乃至断语,硅衬底LED技能道路就是未来半导体照明芯片出产的终极技能道路。由此新的技能道路引发的半导体照明中心技能的竞赛正在全球掀起。虽然我国在此范畴现在抢先,但一点点不能轻“敌”,还须快马加鞭,既要将现有的老练产品扩展出产规划,还要加大研制力度,持续进步发光功率,开发性价比更优的高级芯片,坚持企业杰出的可持续开展态势,打造具有世界竞赛力的民族品牌。

  开展硅衬底LED技能对我国LED照明技能和工业的开展起到至关重要的效果,将处理我国大规划出产LED照明芯片有关的知识产权方面的后顾之虑,一起也将处理LED照明芯片价格居高不下的问题。

  专家观念:

  功率型硅衬底LED芯片测验成果超卓

  我国电子科技集团第十三研讨所教授张万生

  咱们国家的硅衬底LED的技能是由江西南昌大学资料所(江西晶能公司)经过自主立异开展起来的。上一年,我国电子科技集团第十三研讨所半导体照明研制中心和国家半导体质量监督查验中心对江西晶能公司送来的一批(100只)硅衬底1mm×1mm功率型芯片进行了测验,测验成果令人振奋,350mA下,峰值波长450nm,辐射功率在350mW以上,为国产功率芯片的最高水平。在壳温70℃、700mA电流加电老化168小时,其光衰在5%以内。这是我国功率LED技能开展的新曙光。在“十二五”期间,国家应该持续对硅衬底技能处以更大的支撑,使之愈加完善,构成具有必定规划的批量出产才能。

  硅衬底LED照明技能后续开展潜力大

  南昌大学教授江风益

  依照资料制备所用的衬底区分,现在已完成工业化的有三种半导体照明技能道路,即蓝宝石衬底半导体照明、碳化硅衬底半导体照明、和硅衬底半导体照明技能道路。其间前两条技能道路的中心专利首要把握在日美欧几大巨子手中,几大巨子之外LED企业正在艰难地进行技能立异作业,期望能在二次立异过程中有所收成。一起,世界各地的研讨人员正在进行其他技能途径的测验。其间最引人注意图就是硅衬底半导体照明技能。硅衬底半导体照明技能具有其他衬底无法比拟的两大优势:榜首,硅资料比碳化硅和蓝宝石要廉价许多,并且简单得到大尺度的衬底,这将明显下降外延资料的成长本钱;第二,硅衬底半导体照明外延资料,十分合适走剥离衬底薄膜搬运技能道路,为开发高功率高可靠性半导体照明芯片具有得天独厚的优势。

  南昌大学从事LED研讨开发10多年,从蓝宝石衬底LED技能的盯梢走上了硅衬底LED技能的立异与跨过,打破了数十项关键技能,研制成功了硅衬底LED资料与芯片,已取得、揭露和请求发明专利100余项,其间已授权14项国家发明专利,已授权6项美国发明专利。

   现在该技能已推出6类产品,已有160多家使用客户,已出售20多亿粒(大都为小芯片)硅衬底LED芯片产品,已在彩屏、数码管、景象照明和路灯、射灯、洗墙灯、灯泡等方面使用,其间1mm*1mm功率芯片封成白光后大于90lm/W。

  现在世界上许多单位或研讨组加大了硅衬底半导体照明技能的研制脚步,不少世界闻名半导体照明企业在这方面进行要点攻关,但到现在为止仍会集在根底研讨阶段,虽有几家单位报导取得了必定开展,但离规划化出产还有较大间隔。

  经过近6年由我国开展出来的硅衬底半导体照明技能,现在现已到达了具有20多年开展进程的蓝宝石衬底和碳化硅衬底半导体照明产品的中上水平。这充沛标明硅衬底半导体照明技能的后续开展潜力。

  为此主张,期望国家毫不犹豫地加大赞助力度,上中下游通力合作,加速开展硅衬底半导体照明技能,完成大规划工业化,闯出一条差异于发达国家的具有明显世界特征的硅衬底半导体照明技能开展之路,构成我国自成体系的具有世界竞赛力的半导体照明工业,为我国节能减排作贡献。

  全体布局快速推动硅衬底LED技能工业化

  姑苏纳晶光电有限公司董事长梁秉文

  要注重硅衬底上GaNLED的技能道路并加大投入将其工业化的作业做好。现在,在这方面作业做得最好的是江西的南昌大学和相关的晶能公司,他们在这方面扎扎实实做了很多的研制作业并请求和取得了100多项的相关专利,构成了专利的网络布局。构成了具有我国优势除了蓝宝石和碳化硅衬底以外的第三条技能道路,并与其他两条技能道路比较更具潜力和优势,这是难能可贵的。现在从产品功能指标上看现已与蓝宝石、碳化硅衬底的在同一个数量级上。这说明硅衬底上GaNLED的技能道路是可行的。与其他的衬底比较,硅衬底上GaNLED有许多种完成了的和潜在的优势,包含散热、本钱、衬底的剥离,与硅电路的集成,以及以硅资料作为封装支架等。这样一个好的技能道路和方向,不是可以靠一家、二家公司和校园可以很简单地构成工业化。政府有关部门应该安排一组(群)公司与大学、研讨所一起来拟定出相关产品与技能开展道路图,并快速推动其技能的老练和工业化。可以考虑在上中下游的全体布局,比方外延、芯片公司有3-4家,封装多家和相应的使用厂家紧密配合。要点在于处理上下游的技能、工艺难题,以及检测、质量操控和相关的设备、原辅资料的配套等问题。并快速进行6英寸及以上衬底的技能和产品开发,使其赶快显示出其应有的优势。

  正视硅衬底LED技能问题推动工业化

  福建省光电职业协会秘书长彭万华

  硅衬底成长GaN是多种衬底中的一种,是一种技能道路,现在用于工业化的衬底有蓝宝石、碳化硅和硅。将来很有出路的衬底可能是半极性和极性的衬底。

  从现在在硅衬底上成长的GaN发光二极管与其他几种衬底成长的二极管比较,在功能上仍是有间隔的,首要是发光功率和可靠性有待进一步前进和验证。别的,有关硅衬底工业化出产过程中,成品率、产品的一致性和均匀性等关键问题,也期望能进一步了解剖析后,再推动开展。

  硅衬底LED技能使我国在世界半导体照明界争得话语权

  国家半导体照明研制与工业联盟工业执行主席范玉钵

  硅衬底LED技能是半导体照明工业上游具有自主知识产权的一项技能,我国要在世界半导体照明界争夺话语权没有具有自己共同技能是不行幻想的,虽然硅衬底LED技能仍还有许多难题要霸占,可是信任只需可以整合半导体芯片技能的精英,经过不懈的尽力,必定可以完成打破性的开展。

  GaN技能应分外引起注重

  佛山国星光电董事长王垚浩

  商业化的GaN基LED衬底首要为蓝宝石、SiC(碳化硅)和硅。日本日亚公司独占了蓝宝石衬底上GaN基LED专利技能,美国科锐公司独占了SiC衬底上GaN基LED专利技能,而硅衬底上GaN基LED专利技能为我国具有,是完成LED工业打破世界专利封闭的重要技能道路。当然作为工业化干流的GaN技能依然需求注重,究竟现在的商场竞赛依然是GaN衬底芯片的竞赛,不注重它也是就是抛弃了商场竞赛。


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