1. Tổng quan về hiện trạng công nghệ chung của đèn LED gốc silicon

Sự phát triển của vật liệu GaN trên đế silicon phải đối mặt với hai thách thức kỹ thuật lớn. Thứ nhất, sự không khớp mạng lên tới 17% giữa chất nền silicon và GaN dẫn đến mật độ lệch vị trí cao hơn bên trong vật liệu GaN, ảnh hưởng đến hiệu suất phát quang; Thứ hai, có sự chênh lệch nhiệt lên tới 54% giữa đế silicon và GaN, khiến màng GaN dễ bị nứt sau khi tăng trưởng ở nhiệt độ cao và giảm xuống nhiệt độ phòng, ảnh hưởng đến năng suất sản xuất. Vì vậy, sự phát triển của lớp đệm giữa đế silicon và màng mỏng GaN là vô cùng quan trọng. Lớp đệm đóng vai trò làm giảm mật độ trật khớp bên trong GaN và giảm bớt hiện tượng nứt GaN. Ở một mức độ lớn, trình độ kỹ thuật của lớp đệm quyết định hiệu suất lượng tử bên trong và năng suất sản xuất của đèn LED, đây là trọng tâm và khó khăn của việc sản xuất đèn LED dựa trên silicon.DẪN ĐẾN. Đến nay, với sự đầu tư đáng kể vào nghiên cứu và phát triển từ cả ngành và giới học thuật, thách thức công nghệ này về cơ bản đã được khắc phục.

Chất nền silicon hấp thụ mạnh ánh sáng khả kiến ​​nên màng GaN phải được chuyển sang chất nền khác. Trước khi truyền, một tấm phản xạ có độ phản xạ cao được chèn vào giữa màng GaN và chất nền khác để ngăn ánh sáng phát ra từ GaN bị chất nền hấp thụ. Cấu trúc LED sau khi chuyển chất nền được biết đến trong ngành là chip màng mỏng. Chip màng mỏng có lợi thế hơn chip cấu trúc hình thức truyền thống về khả năng khuếch tán dòng điện, độ dẫn nhiệt và tính đồng nhất tại chỗ.

2. Tổng quan về hiện trạng ứng dụng tổng thể hiện tại và tổng quan thị trường của đèn LED nền silicon

Đèn LED gốc silicon có cấu trúc thẳng đứng, phân bố dòng điện đồng đều và khuếch tán nhanh nên phù hợp cho các ứng dụng công suất cao. Do đầu ra ánh sáng một phía, tính định hướng tốt và chất lượng ánh sáng tốt, nó đặc biệt thích hợp cho chiếu sáng di động như chiếu sáng ô tô, đèn rọi, đèn khai thác mỏ, đèn flash điện thoại di động và các trường chiếu sáng cao cấp có yêu cầu chất lượng ánh sáng cao .

Công nghệ và quy trình của đèn LED nền silicon Jingneng Optoelectronics đã trở nên hoàn thiện. Trên cơ sở tiếp tục duy trì lợi thế dẫn đầu trong lĩnh vực chip LED ánh sáng xanh nền silicon, các sản phẩm của chúng tôi tiếp tục mở rộng sang các lĩnh vực chiếu sáng yêu cầu ánh sáng định hướng và đầu ra chất lượng cao, chẳng hạn như chip LED ánh sáng trắng có hiệu suất và giá trị gia tăng cao hơn , Đèn flash điện thoại di động LED, đèn pha ô tô LED, đèn đường LED, đèn nền LED, v.v., dần dần tạo dựng được vị thế thuận lợi của chip LED nền silicon trong ngành công nghiệp phân khúc.

3. Dự đoán xu hướng phát triển của đèn LED nền silicon

Cải thiện hiệu suất ánh sáng, giảm chi phí hoặc hiệu quả chi phí là chủ đề muôn thuở trongCông nghiệp LED. Các chip màng mỏng có chất nền silicon phải được đóng gói trước khi có thể sử dụng và chi phí đóng gói chiếm phần lớn chi phí ứng dụng đèn LED. Bỏ qua việc đóng gói truyền thống và đóng gói trực tiếp các thành phần trên tấm bán dẫn. Nói cách khác, việc đóng gói vảy chip (CSP) trên tấm bán dẫn có thể bỏ qua đầu đóng gói và đi trực tiếp vào đầu ứng dụng từ đầu chip, giúp giảm hơn nữa chi phí ứng dụng của đèn LED. CSP là một trong những triển vọng cho đèn LED dựa trên GaN trên silicon. Các công ty quốc tế như Toshiba và Samsung đã báo cáo việc sử dụng đèn LED dựa trên silicon cho CSP và người ta tin rằng các sản phẩm liên quan sẽ sớm có mặt trên thị trường.

Những năm gần đây, một điểm nóng khác trong ngành LED là Micro LED hay còn gọi là đèn LED cấp micromet. Kích thước của Micro LED dao động từ vài micromet đến hàng chục micromet, gần như ngang bằng với độ dày của màng mỏng GaN được nuôi cấy bằng phương pháp epit Wax. Ở quy mô micromet, vật liệu GaN có thể được chế tạo trực tiếp thành GaNLED có cấu trúc theo chiều dọc mà không cần hỗ trợ. Nghĩa là, trong quá trình chuẩn bị Micro LED, chất nền để phát triển GaN phải được loại bỏ. Ưu điểm tự nhiên của đèn LED dựa trên silicon là chất nền silicon có thể được loại bỏ chỉ bằng phương pháp ăn mòn ướt bằng hóa chất mà không có bất kỳ tác động nào đến vật liệu GaN trong quá trình loại bỏ, đảm bảo năng suất và độ tin cậy. Từ góc độ này, công nghệ LED nền silicon chắc chắn sẽ có một vị trí trong lĩnh vực Micro LED.