納米技術(shù) 向高亮LED技術(shù)性問題發(fā)起挑戰(zhàn)

高亮LED在朝高質(zhì)量低成本的大規(guī)模量產(chǎn)過程中遇到了一些技術(shù)性的挑戰(zhàn)，這為突破性的方案創(chuàng)造了良好的機會，特別是對那些具“突破性思維”的初創(chuàng)公司來說，他們正在嘗試一些有趣的納米技術(shù)方案。創(chuàng)新的重要方面在于材料，量子點和襯底中的受限晶體結(jié)構(gòu)可能具有獲得更高效率、更低成本的潛力。當然，一些較成熟的公司也同樣具有一些突破性的方案，例如利用射頻波取代可見光波來測試芯片，獲得更好的良率控制反饋。

從高亮LED中獲得更多理想暖白光的一種方法是采用量子點取代紅色熒光體來進行光轉(zhuǎn)換。QD Vision稱其半導體納米晶體可根據(jù)粒子大小和材料來調(diào)整至特定的窄帶光波，使LED光的每瓦流明數(shù)較使用熒光體轉(zhuǎn)換方案時提高30%。燈具制造商使用量子點薄膜覆蓋在LED燈上，來微調(diào)光的顏色。QD Vision目前已向燈具制造商大規(guī)模出貨。

該公司CTO兼聯(lián)合創(chuàng)始人Seth Coe-Sullivan介紹道，目前公司也對LED背光市場投入興趣，已計劃明年推出相關(guān)產(chǎn)品。對于背光產(chǎn)品，涂有納米晶墨的涂層可以直接用于藍光LED，替代熒光體，可改善顯示性能，也可使更多的光通過，提高電能效率三分之一左右。

Coe-Sullivan稱推出了不含鎘的完整量子點系列，產(chǎn)品可以持續(xù)發(fā)射20-30mW/cm2光強而沒有變化。

初創(chuàng)公司晶能光電在硅襯底上制造出商用高亮藍光LED

中國初創(chuàng)公司Lattice Power（中國南昌）正在硅襯底上制造高亮LED，小型藍光和綠光用于顯示的器件已投入量產(chǎn)，液晶背光以及大尺寸芯片的通用照明產(chǎn)品也即將推出。

其獨特的技術(shù)來自南昌大學江風益教授及其研究小組的科研成果，將GaN層沉積在硅上而不是藍寶石或SiC上能更好地控制熱失配和晶格失配。近期Lattice獲得一些專利，并在一些技術(shù)會議上發(fā)表研究進展，其中一款產(chǎn)品從1×1mm藍光芯片中在350mA的電流下獲得100流明冷色白光，襯底是在(111)2英寸硅襯底上沉積的InGaN/GaN。研究人員稱加速壽命測試結(jié)果顯示該產(chǎn)品的可靠性與藍寶石上的LED相近。Lattice Power研究人員也正在更大的硅晶圓上進行研發(fā)，可進一步提高成本效益。

目前的200×200μm藍光綠光芯片產(chǎn)品主要用于大顯示屏上，該公司也正在推進更大芯片用于高亮應(yīng)用的進程?！拔覀儺斍笆芟抻诋a(chǎn)能，正在大力增加MOCVD的產(chǎn)能。”公司執(zhí)行副總裁盧波博士說。隨著產(chǎn)能擴張，晶能光電計劃向封裝廠商出售藍光芯片用于液晶背光和通用照明。

Inlustra Technologies非極化GaN襯底準備就緒

UC Santa Barbara的分離公司Inlustra Technologies正采用改良的HVPE化學方法直接生長非極化和半極化GaN襯底，試圖從不同途徑來影響激光和LED襯底領(lǐng)域。CEO Benjamin Haskell稱已試制出2英寸和3英寸產(chǎn)品?，F(xiàn)在還在產(chǎn)出樣品，預(yù)計在2011年早期開始大規(guī)模量產(chǎn)。

最先的應(yīng)用很可能是綠藍激光二極管，這在通常的晶向上很難制造，且價格敏感度比照明要低。但隨著產(chǎn)量增長這些最初的應(yīng)用開始降價，Haskell預(yù)計該技術(shù)也可為固態(tài)照明降低成本。盡管該公司通過使用簡化的設(shè)備及減少材料損耗降低了GaN襯底的制造成本，但Haskell還強調(diào)最終器件成本將下降更多，因為在GaN上制造LED使整個制造工藝更為簡化，包括外延沉積及器件工藝的簡化。由于效率損耗較普通的極化LED有所降低而光輸出量提高，LED芯片可以變得更小，而且對于同樣的光輸出，需要的芯片量也減少了。

Haskell稱，通過非極化GaN器件和襯底使性能得到數(shù)量級的改善是可能的，因為改變晶向消除了普通晶向上垂直器件(如目前的LED和LD)固有極化場所帶來的影響。在通常晶面上制作的器件必須克服這些內(nèi)建電場(約在兆伏每厘米的數(shù)量級)才能開啟器件；效率損失和色彩遷移是這些電場的兩個負面影響。但如果器件制作在非極化表面，這種極性仍會留存在生長平面上卻不會對性能造成負面影響。

Op-Test尋找更好的器件性能測試和跟蹤方法

Op-Test已經(jīng)在高亮LED測試設(shè)備上耕耘了十多年，但最近該公司宣布必須尋找更好的測試和跟蹤器件性能的方法。Op-Test采用一種能量控制測試，可實現(xiàn)對進入芯片的電能和相對應(yīng)的輸出光能進行直接測量?！拔覀円膊挥棉D(zhuǎn)換光數(shù)據(jù)，只需掌握放射波長信息?！笨偛肈an Morrow指出，“放射數(shù)據(jù)可使設(shè)計者更好地預(yù)測芯片的性能并圍繞開展設(shè)計。還可提供更好的反饋，以控制生產(chǎn)均一性和良率”。該系統(tǒng)目前正在接受某客戶的試用。