1. Panoramica dell'attuale stato tecnologico complessivo dei LED a base di silicio

La crescita dei materiali GaN su substrati di silicio deve affrontare due importanti sfide tecniche. In primo luogo, un disadattamento reticolare fino al 17% tra il substrato di silicio e il GaN determina una maggiore densità di dislocazioni all'interno del materiale GaN, che influisce sull'efficienza della luminescenza; In secondo luogo, esiste un disadattamento termico fino al 54% tra il substrato di silicio e il GaN, che rende i film di GaN inclini a rompersi dopo la crescita ad alta temperatura e a scendere a temperatura ambiente, influenzando la resa produttiva. Pertanto, la crescita dello strato tampone tra il substrato di silicio e il film sottile di GaN è estremamente importante. Lo strato tampone svolge un ruolo nel ridurre la densità delle dislocazioni all'interno del GaN e nell'attenuare la fessurazione del GaN. In larga misura, il livello tecnico dello strato buffer determina l’efficienza quantica interna e la resa produttiva dei LED, che è il fulcro e la difficoltà dei LED a base di silicioGUIDATO. Ad oggi, con investimenti significativi in ​​ricerca e sviluppo sia da parte dell’industria che del mondo accademico, questa sfida tecnologica è stata sostanzialmente superata.

Il substrato di silicio assorbe fortemente la luce visibile, quindi il film GaN deve essere trasferito su un altro substrato. Prima del trasferimento, un riflettore ad alta riflettività viene inserito tra la pellicola di GaN e l'altro substrato per evitare che la luce emessa dal GaN venga assorbita dal substrato. La struttura del LED dopo il trasferimento del substrato è nota nel settore come chip a pellicola sottile. I chip a film sottile presentano vantaggi rispetto ai tradizionali chip a struttura formale in termini di diffusione di corrente, conduttività termica e uniformità dello spot.

2. Panoramica dell'attuale stato generale delle applicazioni e panoramica del mercato dei LED con substrato di silicio

I LED a base di silicio hanno una struttura verticale, una distribuzione uniforme della corrente e una diffusione rapida, che li rendono adatti per applicazioni ad alta potenza. Grazie all'emissione luminosa su un solo lato, alla buona direzionalità e alla buona qualità della luce, è particolarmente adatto per l'illuminazione mobile come l'illuminazione automobilistica, i proiettori, le lampade minerarie, le luci flash dei telefoni cellulari e i campi di illuminazione di fascia alta con elevati requisiti di qualità della luce .

La tecnologia e il processo dei LED con substrato in silicio optoelettronico di Jingneng sono diventati maturi. Sulla base del continuo mantenimento dei vantaggi leader nel campo dei chip LED a luce blu con substrato di silicio, i nostri prodotti continuano ad estendersi ai campi di illuminazione che richiedono luce direzionale e output di alta qualità, come i chip LED a luce bianca con prestazioni più elevate e valore aggiunto , flash LED per telefoni cellulari, fari LED per auto, lampioni LED, retroilluminazione LED, ecc., stabilendo gradualmente la posizione vantaggiosa dei chip LED con substrato di silicio nell'industria segmentata.

3. Previsione del trend di sviluppo del LED con substrato di silicio

Migliorare l'efficienza luminosa, ridurre i costi o il rapporto costo-efficacia è un tema eterno nelIndustria dei LED. I chip a film sottile con substrato di silicio devono essere imballati prima di poter essere applicati e il costo dell'imballaggio rappresenta gran parte del costo dell'applicazione LED. Evita il confezionamento tradizionale e confeziona i componenti direttamente sul wafer. In altre parole, il chip scale packaging (CSP) sul wafer può saltare l'estremità dell'imballaggio ed entrare direttamente nell'estremità dell'applicazione dall'estremità del chip, riducendo ulteriormente il costo dell'applicazione del LED. CSP è una delle prospettive per i LED basati su GaN su silicio. Aziende internazionali come Toshiba e Samsung hanno riferito di utilizzare LED a base di silicio per CSP e si ritiene che i prodotti correlati saranno presto disponibili sul mercato.

Negli ultimi anni, un altro punto caldo nel settore dei LED è il Micro LED, noto anche come LED di livello micrometrico. La dimensione dei Micro LED varia da pochi micrometri a decine di micrometri, quasi allo stesso livello dello spessore dei film sottili di GaN cresciuti per epitassia. Su scala micrometrica, i materiali GaN possono essere trasformati direttamente in GaNLED strutturati verticalmente senza la necessità di supporto. Vale a dire, nel processo di preparazione dei Micro LED, il substrato per la crescita del GaN deve essere rimosso. Un vantaggio naturale dei LED a base di silicio è che il substrato di silicio può essere rimosso mediante il solo attacco chimico a umido, senza alcun impatto sul materiale GaN durante il processo di rimozione, garantendo resa e affidabilità. Da questo punto di vista, la tecnologia LED con substrato di silicio è destinata ad avere un posto nel campo dei Micro LED.