1. Prezentare generală a stării tehnologice actuale ale LED-urilor pe bază de siliciu

Creșterea materialelor GaN pe substraturi de siliciu se confruntă cu două provocări tehnice majore. În primul rând, o nepotrivire a rețelei de până la 17% între substratul de siliciu și GaN are ca rezultat o densitate mai mare de dislocare în interiorul materialului GaN, care afectează eficiența luminiscenței; În al doilea rând, există o nepotrivire termică de până la 54% între substratul de siliciu și GaN, ceea ce face ca filmele GaN să fie predispuse la crăpare după creșterea la temperatură ridicată și scăderea la temperatura camerei, afectând randamentul producției. Prin urmare, creșterea stratului tampon între substratul de siliciu și filmul subțire GaN este extrem de importantă. Stratul tampon joacă un rol în reducerea densității de dislocare în interiorul GaN și atenuarea fisurii GaN. În mare măsură, nivelul tehnic al stratului tampon determină eficiența cuantică internă și randamentul de producție al LED-ului, care este punctul central și dificultatea pe bază de siliciu.LED. De acum, cu investiții semnificative în cercetare și dezvoltare atât din industrie, cât și din mediul academic, această provocare tehnologică a fost practic depășită.

Substratul de siliciu absoarbe puternic lumina vizibilă, așa că filmul GaN trebuie transferat pe un alt substrat. Înainte de transfer, un reflector cu reflectivitate ridicată este introdus între filmul de GaN și celălalt substrat pentru a preveni absorbția luminii emise de GaN de către substrat. Structura LED-ului după transferul substratului este cunoscută în industrie ca cip Thin Film. Cipsele cu peliculă subțire au avantaje față de cipurile tradiționale cu structură formală în ceea ce privește difuzia curentului, conductivitatea termică și uniformitatea spotului.

2. Prezentare generală a stării generale a aplicației actuale și a pieței LED-urilor cu substrat de siliciu

LED-urile pe bază de siliciu au o structură verticală, distribuție uniformă a curentului și difuzie rapidă, făcându-le potrivite pentru aplicații de mare putere. Datorită ieșirii luminii pe o singură față, direcționalității bune și calității bune a luminii, este potrivită în special pentru iluminatul mobil, cum ar fi iluminatul auto, proiectoarele, lămpile miniere, luminile pentru telefoane mobile și câmpurile de iluminat de ultimă generație cu cerințe de calitate ridicată a luminii. .

Tehnologia și procesul Jigneng Optoelectronics cu substrat de siliciu LED au devenit mature. Pe baza continuării menținerii avantajelor de vârf în domeniul cipurilor LED cu lumină albastră cu substrat de siliciu, produsele noastre continuă să se extindă în domeniile de iluminare care necesită lumină direcțională și ieșire de înaltă calitate, cum ar fi cipurile LED cu lumină albă cu performanță mai mare și valoare adăugată. , lumini cu LED pentru telefoane mobile, faruri cu LED-uri pentru mașini, lumini cu LED-uri stradale, iluminare cu LED-uri etc., stabilind treptat poziția avantajoasă a cipurilor LED cu substrat de siliciu în industria segmentată.

3. Predicția tendinței de dezvoltare a LED-urilor cu substrat de siliciu

Îmbunătățirea eficienței luminii, reducerea costurilor sau eficiența costurilor este o temă eternă înIndustria LED-urilor. Cipsele de film subțire cu substrat de silicon trebuie ambalate înainte de a putea fi aplicate, iar costul ambalajului reprezintă o mare parte din costul aplicării LED-urilor. Sari peste ambalajul traditional si ambaleaza direct componentele pe napolitana. Cu alte cuvinte, ambalajul la scară de cip (CSP) de pe plachetă poate sări peste capătul de ambalare și să intre direct în capătul de aplicare de la capătul cipului, reducând și mai mult costul de aplicare al LED-ului. CSP este una dintre perspectivele pentru LED-urile bazate pe GaN pe siliciu. Companii internaționale precum Toshiba și Samsung au raportat că folosesc LED-uri pe bază de siliciu pentru CSP și se crede că produse similare vor fi disponibile în curând pe piață.

În ultimii ani, un alt punct fierbinte în industria LED-ului este Micro LED, cunoscut și sub denumirea de LED la nivel de micrometru. Dimensiunea Micro LED-urilor variază de la câțiva micrometri la zeci de micrometri, aproape la același nivel cu grosimea filmelor subțiri GaN crescute prin epitaxie. La scara micrometrică, materialele GaN pot fi transformate direct în GaNLED structurat vertical, fără a fi nevoie de sprijin. Adică, în procesul de pregătire a Micro LED-urilor, substratul pentru creșterea GaN trebuie îndepărtat. Un avantaj natural al LED-urilor pe bază de siliciu este că substratul de siliciu poate fi îndepărtat numai prin gravare chimică umedă, fără niciun impact asupra materialului GaN în timpul procesului de îndepărtare, asigurând randamentul și fiabilitatea. Din această perspectivă, tehnologia LED-urilor cu substrat de siliciu este obligat să aibă un loc în domeniul Micro LED-urilor.