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笔直结构LED——半导体照明开展的趋势
来源:http://www.bmheimei.com 编辑:博天堂手机登录 2017-12-16 21:00

   1、导言

  现在,全球已步入“节能年代”,各国都在活跃寻觅节能环保的新兴产业,笔直结构LED——照明耗费的动力占悉数动力耗费的20%以上,因而,下降照明用电是节约电力的重要途径。LED节能灯是新一代固体冷光源,具有低能耗、寿命长、易操控、安全环保等特色,半导体照明开展的趋势是抱负的节能环保产品,适用各种照明场所。可是,现在led还未大规模进入一般照明,其主要原因之一是因为LED的性价比(lm/$)太低,晋级融资方法扶持东莞LED工业918.com,商场需求快速进步LED性价比的计划。进步LED性价比的途径主要有两条,一是进步LED的发光效率,二是下降LED的生产本钱。可是,功率的进步以及本钱的下降的速度,仍是达不到商场对LED性价比的等待。可是笔直结构LED能够确保在必定的发光功率的前提下,选用较大的电流去驱动,这样一个笔直结构LED芯片能够相当于几个正装结构芯片,折合本钱只要正装结构的几分之一。因而,笔直结构LED必然会加快LED应用于一般照明范畴的进程,是商场所向,是半导体照明开展的必然趋势。

  2、GaN基笔直结构LED的优势

  从LED的结构上讲,能够将GaN基LED划分为正装结构、倒装结构和笔直结构。现在比较老练的III族氮化物多选用蓝宝石资料作为衬底,因为蓝宝石衬底的绝缘性,所以一般的GaN 基LED 选用正装结构。正装结构示意图如图1所示,有源区宣布的光经由P 型GaN区和通明电极出射。该结构简略,制造工艺相对老练。可是正装结构LED有两个显着的缺陷,首要正装结构LED p、n 电极在LED 的同一侧,电流须横向流过n-GaN 层,导致电流拥堵,部分发热量高,约束了驱动电流;其次,因为蓝宝石衬底的导热性差(35W/(m?K)),严峻的阻止了热量的流失。

  为了处理散热问题,美国Lumileds Lighting 公司发明晰倒装芯片(Flipchip)技能。其结构示意图如图2所示,这种办法首要制备具有适合共晶焊接的大尺度LED芯片,一起制备相应尺度的硅底板,并在其上制造共晶焊接电极的金导电层和引出导电层(超声波金丝球焊点)。然后,使用共晶焊接设备将大尺度LED芯片与硅底板焊在一起。到装结构在散热作用上有了很大的改进,可是一般的GaN基到装结构LED依然是横向结构,电流拥堵的现象仍是存在,依然约束了驱动电流的进一步进步。

  笔直结构能够有用处理正装结构LED的两个问题,笔直结构GaN基LED选用高热导率的衬底(Si、Ge以及Cu等衬底)替代蓝宝石衬底,在很大程度上进步了散热功率;笔直结构的LED芯片的两个电极分别在LED外延层的两边,经过图形化的n电极,使得电流简直悉数笔直流过LED外延层,横向活动的电流很少,能够防止正装结构的电流拥堵问题,进步发光功率,一起也处理了P极的遮光问题,进步LED的发光面积。

   3、笔直结构LED的制造办法

  GaN基笔直结构LED工艺与正装结构LED工艺的最大差异在于,笔直结构LED需求引进衬底搬运技能。所谓衬底搬运技能是指用高热导率与高电导率的新衬底替代原有的成长衬底。详细的过程分为两步,首要选用晶片键合的办法或许电镀的办法将新衬底与外延片粘合在一起,然后再使用激光剥离、研磨以及湿法腐蚀等办法将原成长衬底去掉。

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